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回火爐對(duì)流換熱的裹面?zhèn)鳠嵯到痰姆治?/h1>
發(fā)布時(shí)間：2019/8/21 23:46:08 來(lái)源：m.gygmjsj.com 作者：丹陽(yáng)市電爐廠有限公司
摘要：回火爐對(duì)流換熱的裹面?zhèn)鳠嵯到痰姆治鲋饕治龉こ躺仙婕白疃嗟氖橇黧w在管內(nèi)，管外流動(dòng)時(shí)的換熱問(wèn)題。
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回火爐對(duì)流換熱的裹面?zhèn)鳠嵯到痰姆治鲋饕治龉こ躺仙婕白疃嗟氖橇黧w在管內(nèi)，管外流動(dòng)時(shí)的換熱問(wèn)題。本節(jié)將結(jié)合換熱器中的對(duì)流換熱介紹單相介質(zhì)在管內(nèi)強(qiáng)迫對(duì)流換熱的計(jì)算.流體外掠圓管及管束的對(duì)流換熱計(jì)算。
流體在管內(nèi)流動(dòng)的液態(tài)可以分成層流、過(guò)渡流和紊流。按邊界發(fā)展情況可以分成入口段和充分發(fā)展區(qū)域。正因?yàn)楣軆?nèi)流動(dòng)的對(duì)流換熱具有上述不同的換熱特征，所以反映換熱規(guī)律的準(zhǔn)則方程也具有不同的形式。
(1)回火爐層流狀態(tài)下的準(zhǔn)則方程流體與管壁發(fā)生強(qiáng)迫對(duì)流換熱時(shí)。如管子內(nèi)徑和溫差均小，則能避免附加的自然對(duì)流，同時(shí).如果流體又有較大的粘性等，則易出現(xiàn)嚴(yán)格的層流。
(2)紊流狀態(tài)下的準(zhǔn)則方程管內(nèi)流體處于紊流狀態(tài)時(shí)，除貼壁的層流底層外，紊流核心的速度分布和溫度分布都較為平坦，主要熱阻在層流底層中。由于層流底層極薄，溫度梯度很大，所以紊流換熱強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)層流。此外，實(shí)踐證明，當(dāng)流體在管內(nèi)紊流換熱時(shí)，對(duì)于平均換熱系數(shù)h的計(jì)算，在壁溫恒定和熱流密度恒定兩種情況下的區(qū)別已消失。
(3)橫向沖刷管束流體橫向流過(guò)一群管子(管束)時(shí)，流動(dòng)將受到各排管子的連續(xù)干擾，因而遠(yuǎn)比橫掠單管時(shí)復(fù)雜.此時(shí).必須考慮管子排列方式〔順排或叉排)、管子間距(橫向間距S:和縱向間距熟)、管子排數(shù)N及管子外徑D等的影響。
首先是排列方式的影響:管束的排列方式主要有順排和叉排兩種。流體流過(guò)順排及叉排管束第一排管面的情況與流過(guò)單管管面的情況相近，但從第二排起，對(duì)于順排每排管子的前部正處于前排管子漩渦區(qū)的尾流內(nèi)。受到的沖刷情況要差一些，而且在每列管間的流體好呀沈進(jìn)入—長(zhǎng)席流動(dòng)，受到管壁的干擾較小，流動(dòng)方向較穩(wěn)定。對(duì)于叉排管子所受到的沖刷情況大體一樣，換熱情況與橫掠單管比較相近，而且流體在管中流動(dòng)的速度方向經(jīng)常變化，各部分流體的混合情況較順排為好。故在相同的R:數(shù)及管束排數(shù)下，叉排管束的平均換熱系數(shù)高于順排。
第二是相對(duì)節(jié)距的影響:無(wú)論是哪種排列方式，管與管之間的相對(duì)節(jié)距S/D和易刃對(duì)換熱也有影響。
最后是流動(dòng)方向上管子排數(shù)的影響:流體進(jìn)入鋁合金退火爐的管束后，由于不斷同壁面碰撞的結(jié)果，流體中擾動(dòng)逐漸增加，各排的換熱系數(shù)也相應(yīng)提高。大約到第三、四排后逐漸趨于穩(wěn)定。因此，整個(gè)管束的平均換熱系數(shù)與流動(dòng)方向上的排數(shù)N有關(guān)。
總之，回火爐流體橫向沖刷管束時(shí)平均換熱系數(shù)除了與Re數(shù)、Pr數(shù)和換熱溫度差有關(guān)外。還與管子排列方式、相對(duì)節(jié)距以及管子排數(shù)N有關(guān)。
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流體在管內(nèi)流動(dòng)的液態(tài)可以分成層流、過(guò)渡流和紊流。按邊界發(fā)展情況可以分成入口段和充分發(fā)展區(qū)域。正因?yàn)楣軆?nèi)流動(dòng)的對(duì)流換熱具有上述不同的換熱特征，所以反映換熱規(guī)律的準(zhǔn)則方程也具有不同的形式。
(1)回火爐層流狀態(tài)下的準(zhǔn)則方程流體與管壁發(fā)生強(qiáng)迫對(duì)流換熱時(shí)。如管子內(nèi)徑和溫差均小，則能避免附加的自然對(duì)流，同時(shí).如果流體又有較大的粘性等，則易出現(xiàn)嚴(yán)格的層流。
(2)紊流狀態(tài)下的準(zhǔn)則方程管內(nèi)流體處于紊流狀態(tài)時(shí)，除貼壁的層流底層外，紊流核心的速度分布和溫度分布都較為平坦，主要熱阻在層流底層中。由于層流底層極薄，溫度梯度很大，所以紊流換熱強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)層流。此外，實(shí)踐證明，當(dāng)流體在管內(nèi)紊流換熱時(shí)，對(duì)于平均換熱系數(shù)h的計(jì)算，在壁溫恒定和熱流密度恒定兩種情況下的區(qū)別已消失。
(3)橫向沖刷管束流體橫向流過(guò)一群管子(管束)時(shí)，流動(dòng)將受到各排管子的連續(xù)干擾，因而遠(yuǎn)比橫掠單管時(shí)復(fù)雜.此時(shí).必須考慮管子排列方式〔順排或叉排)、管子間距(橫向間距S:和縱向間距熟)、管子排數(shù)N及管子外徑D等的影響。
首先是排列方式的影響:管束的排列方式主要有順排和叉排兩種。流體流過(guò)順排及叉排管束第一排管面的情況與流過(guò)單管管面的情況相近，但從第二排起，對(duì)于順排每排管子的前部正處于前排管子漩渦區(qū)的尾流內(nèi)。受到的沖刷情況要差一些，而且在每列管間的流體好呀沈進(jìn)入—長(zhǎng)席流動(dòng)，受到管壁的干擾較小，流動(dòng)方向較穩(wěn)定。對(duì)于叉排管子所受到的沖刷情況大體一樣，換熱情況與橫掠單管比較相近，而且流體在管中流動(dòng)的速度方向經(jīng)常變化，各部分流體的混合情況較順排為好。故在相同的R:數(shù)及管束排數(shù)下，叉排管束的平均換熱系數(shù)高于順排。
第二是相對(duì)節(jié)距的影響:無(wú)論是哪種排列方式，管與管之間的相對(duì)節(jié)距S/D和易刃對(duì)換熱也有影響。
最后是流動(dòng)方向上管子排數(shù)的影響:流體進(jìn)入鋁合金退火爐的管束后，由于不斷同壁面碰撞的結(jié)果，流體中擾動(dòng)逐漸增加，各排的換熱系數(shù)也相應(yīng)提高。大約到第三、四排后逐漸趨于穩(wěn)定。因此，整個(gè)管束的平均換熱系數(shù)與流動(dòng)方向上的排數(shù)N有關(guān)。
總之，回火爐流體橫向沖刷管束時(shí)平均換熱系數(shù)除了與Re數(shù)、Pr數(shù)和換熱溫度差有關(guān)外。還與管子排列方式、相對(duì)節(jié)距以及管子排數(shù)N有關(guān)。
本文由丹陽(yáng)市電爐廠有限公司于2019/8/21 23:46:08整理發(fā)布。
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