通過調(diào)整換熱器的翅片間距,,設(shè)計(jì)成為變翅片間距,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,,并對(duì)其換熱性能與改進(jìn)前換熱器進(jìn)行對(duì)比計(jì)算,,提高了換熱器的傳熱系數(shù)。本方法適用于將該換熱器用于低溫制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器,。當(dāng)氣流通過蒸發(fā)器時(shí),,由于空氣中的水蒸氣不斷地在翅片管表面沉積,空氣由于除濕作用相對(duì)濕度降低,,沿氣流方向翅片盤管表面結(jié)霜量是遞減的,,如果采取變片距結(jié)構(gòu),可以在結(jié)霜條件下保持其較高的傳熱效率,,并延長(zhǎng)其沖霜時(shí)間,。當(dāng)蒸發(fā)器采用變翅片間距結(jié)構(gòu)時(shí),實(shí)際上已構(gòu)成了翅片的錯(cuò)列分布,,當(dāng)空氣橫掠錯(cuò)列翅片時(shí),,翅片的交錯(cuò)分布使得上游翅片對(duì)下游翅片有繞流作用,由于前面翅片的繞流,,翅片的前半部分換熱加強(qiáng),,后面的翅片的分布又使得流道變窄,流速提高,,翅片后半部分的換熱也得到強(qiáng)化,。
通過變翅片間距的結(jié)構(gòu)改進(jìn),,冷風(fēng)機(jī)在外形尺寸即高度、寬度和管總長(zhǎng)度不變的前提下,,在結(jié)霜工況下運(yùn)行時(shí)仍可保持較高的傳熱系數(shù),,且采用變翅片間距結(jié)構(gòu)的冷風(fēng)機(jī)比等翅片間距結(jié)構(gòu)冷風(fēng)機(jī)的傳熱系數(shù)提高了9.8%,且傳熱面積有所提高,,通過提高傳熱系數(shù)和傳熱面積從而達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的,。加強(qiáng)管內(nèi)流體流動(dòng),管內(nèi)壁加工變螺距內(nèi)螺紋,。
在不增大整體設(shè)備尺寸的前提下,,增加其內(nèi)表面換熱面積,加強(qiáng)管內(nèi)流體的擾動(dòng),,在原有換熱器的管內(nèi)壁上加工變螺距內(nèi)螺紋,。當(dāng)管內(nèi)工質(zhì)換熱系數(shù)較大而管外工質(zhì)換熱系數(shù)較小時(shí),管外的對(duì)流傳熱熱阻將成為傳熱的主要阻力,。采用擴(kuò)展表面,,對(duì)于縮小換熱器體積,提高換熱器效率有很重要的作用,。目前,,已經(jīng)開發(fā)出了針狀翅片、波紋翅片,、百葉窗翅片,、三角形翅片、單面開槽條形片,、裂齒矩形翅片等等,。管內(nèi)表面積的增大主要集中在異型管的開發(fā)方面,綜觀各種不同形狀的強(qiáng)化管,,其共同特點(diǎn)是在兼顧壓降的同時(shí),,傳熱面積都有不同程度的增加,并通過兩種機(jī)理提高其傳熱系數(shù)進(jìn)行強(qiáng)化換熱,。
傳熱邊界層是限制傳熱系數(shù)提高的最主要因素,,它產(chǎn)生于靠近管壁的層流底層,并有一個(gè)逐漸增厚的過程,。管壁的粗糙以及規(guī)則出現(xiàn)的溝槽,、凸肋,會(huì)破壞貼壁層流狀態(tài),,抑制邊界層的發(fā)展,。同時(shí)溝槽和凸肋對(duì)流體的限流作用有助于邊界層的減薄,而繞流作用使流體產(chǎn)生軸向旋渦,,可致使邊界層分離,,流體主體徑向溫度梯度減小,,有助于熱量傳遞的進(jìn)行。