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回火炉对流换热的裹面传热系教的分析

发布时间:2019-8-21 23:46:08    来源:www.jsdanli.com.cn    作者:丹阳市电炉厂有限公司
摘要:回火炉对流换热的裹面传热系教的分析主要分析工程上涉及最多的是流体在管内,管外流动时的换热问题。
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       回火炉对流换热的裹面传热系教的分析主要分析工程上涉及最多的是流体在管内,管外流动时的换热问题。本节将结合换热器中的对流换热介绍单相介质在管内强迫对流换热的计算.流体外掠圆管及管束的对流换热计算。

        流体在管内流动的液态可以分成层流、过渡流和紊流。按边界发展情况可以分成入口段和充分发展区域。正因为管内流动的对流换热具有上述不同的换热特征,所以反映换热规律的准则方程也具有不同的形式。
 
      (1)回火炉层流状态下的准则方程流体与管壁发生强迫对流换热时。如管子内径和温差均小,则能避免附加的自然对流,同时.如果流体又有较大的粘性等,则易出现严格的层流。
 
      (2)紊流状态下的准则方程管内流体处于紊流状态时,除贴壁的层流底层外,紊流核心的速度分布和温度分布都较为平坦,主要热阻在层流底层中。由于层流底层极薄,温度梯度很大,所以紊流换热强度远远超过层流。此外,实践证明,当流体在管内紊流换热时,对于平均换热系数h的计算,在壁温恒定和热流密度恒定两种情况下的区别已消失。
 
      (3)横向冲刷管束流体横向流过一群管子(管束)时,流动将受到各排管子的连续干扰,因而远比横掠单管时复杂.此时.必须考虑管子排列方式〔顺排或叉排)、管子间距(横向间距S:和纵向间距熟)、管子排数N及管子外径D等的影响。
 
      首先是排列方式的影响:管束的排列方式主要有顺排和叉排两种。流体流过顺排及叉排管束第一排管面的情况与流过单管管面的情况相近,但从第二排起,对于顺排每排管子的前部正处于前排管子漩涡区的尾流内。受到的冲刷情况要差一些,而且在每列管间的流体好呀沈进入—长席流动,受到管壁的干扰较小,流动方向较稳定。对于叉排管子所受到的冲刷情况大体一样,换热情况与横掠单管比较相近,而且流体在管中流动的速度方向经常变化,各部分流体的混合情况较顺排为好。故在相同的R:数及管束排数下,叉排管束的平均换热系数高于顺排。
 
      第二是相对节距的影响:无论是哪种排列方式,管与管之间的相对节距S/D和易刃对换热也有影响。
 
      最后是流动方向上管子排数的影响:流体进入铝合金退火炉的管束后,由于不断同壁面碰撞的结果,流体中扰动逐渐增加,各排的换热系数也相应提高。大约到第三、四排后逐渐趋于稳定。因此,整个管束的平均换热系数与流动方向上的排数N有关。
 
       总之,回火炉流体横向冲刷管束时平均换热系数除了与Re数、Pr数和换热温度差有关外。还与管子排列方式、相对节距以及管子排数N有关。


本文由丹阳市电炉厂有限公司于2019-8-21 23:46:08整理发布。
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