连续型和锯齿型螺旋翅片管翅片效率计算和研究

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1、连续型和锯齿型螺旋翅片管翅片效率计算和研究摘要：介绍了烟气换热领域常用的两类高频焊钢质螺旋翅片管.指出目前存在多种连续型与锯齿型高频焊螺旋翅片管翅片效率计算方法，不便于同类换热实验结果的相互比较•通过深入分析与计算比较，对连续型与锯齿型高频焊螺旋翅片管分别给出了建议的翅片效率计算方法，供相关的工程设计及实验研究选用•两种管型的翅片效率比较表明，锯齿翅片的翅片效率较高，提高的幅度随翅片高度增大而增大.关键词：余热锅炉；螺旋翅片管；连续型翅片；锯齿型翅片;翅片效率中图分类号：TK223文献标志码：ACalculationandanalysisoffinefficiencyofsolidandser

2、ratedhelical-finnedtubesMAYou-fu,YUANYi-chao(SchoolofEnergyandPowerEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China)Abstract：Thispaperintroducedtwotypesofhelical-finnedtubewhicharemanufacturedbyhigh-frequencyresistanceweldingandwidelyappliedtovariousfluegasheatexchangers.

3、However,variousmethodsforcalculatingthefinefficiencyofsolidandserratedhelical-finnedtubeshavebeenusedintheliterature,whichmakesitinconvenienttocomparetheexperimentalresultsofhelical-finnedtubeheattransferbydifferentresearchers・Basedonacomprehensiveanalysisandcomparison,thecalculationmethodsoffineffi

4、ciencyofsolidandserratedhelical-finnedtubeswererecommendedforthedesignofheatexchangerandtheprocessingofexperimentalheattransferdata.Thecomparisonoffinefficiencybetweenthesolidandserratedfintubesindicatedthattheserratedfinhasahigherfinefficiencythanthesolidfin,andthefinefficiencydifferencebetweenthet

5、wotypesoffinnedtubeincreasedwiththeincreaseinfinheight.Thefinefficiencyoftheserratedfintubeisapproximately15%higherthanthatofthesolidfintubewhenthefinheightisequalto28mm；thefinefficiencyoftheserratedfintubeisonly1%higherthanthatofthesolidfintubewhenthefinheightisequalto12mni.Keywords：HRSG；helical-fi

6、nnedtube；solidfin；serratedfin；finefficiency在联合循环余热锅炉、化工废热锅炉等大型高温烟气换热设备中，通过高频电阻焊接技术制造的螺旋翅片管（翅片材质为碳钢或合金钢）得到了广泛应用•实际应用的高频焊螺旋翅片管分为连续型与锯齿型两大类，如图1所示•其中，do为基管外径；df为翅片外径；hf为翅片高度；pf为翅片螺距；hs为锯齿高度；WS为锯齿宽度；§f为翅片厚度.锯齿型螺旋翅片管又可根据翅根形状分为I型与L型.I型翅片的根部仍保留一定高度的连续翅片，即锯齿高度小于翅片高度，而L型翅片中锯齿高度与翅片高度相等，锯齿延伸至翅片根部，如图2所示.一般而言，换热与

7、阻力特性是翅片管束的重点研究内容.在翅片管束强化传热的实验研究中，常以无量纲准则数Nu或J因子表征管束换热特性，但由实验数据得出Nu或J因子时需先计算确定翅片效率•在大量有关钢质螺旋翅片管束换热特性的实验研究中，翅片效率的计算方法较多，这给不同研究者换热实验结果间的比较带来了困难•此外，有些文献给出换热实验结果时未指明所依据的翅片效率计算方法，使得研究成果的参考价值降低•本文对高频焊螺旋翅片管翅片