【正文】 （331） （332） （333） （334） （335） （336） （337）較大管徑波紋翅片管換熱器的經(jīng)驗關(guān)系式如下[16]： （338） （339） （340） （340） （341） （342）文獻[17]給出了管束以不同排列方式分布的波紋翅片管換熱器換熱特性和阻力特性的經(jīng)驗關(guān)系式，如下：當管束以錯派方式排列，＝1，2時， （343）當，＝1，2時， （344）當 3時， （345） （346） 對于管束以順排方式排列，關(guān)于因子和因子的經(jīng)驗關(guān)系式為：當，＝4時， （347）當，＝2，3時， （348）當，＝2，3，4時， （349） （350）其中，是指相對翅片面積的摩擦系數(shù)。通過試驗辛榮昌[19]指出管束列數(shù)不同時，翅片間距的影響規(guī)律是不同的。辛榮昌[19]還對管數(shù)列數(shù)的影響進行了分析，他認為當翅片間距較小時（），2列管束的數(shù)明顯高于3列和4列管的值，當翅片距較大時（），管束列數(shù)的影響減小。對上述公式進行比較，如表2所示，發(fā)現(xiàn)表2中公式2對于波紋翅片管翅式換熱器的換熱特性和阻力特性描述的最好。圖3是百葉窗翅片的示意圖。Wang等人對這種工況下的換熱特性和阻力特性進行了研究，并給出了如下的經(jīng)驗關(guān)系式[16]： （391） （392） （393） （394） （395） （396） （397） （398） （399）Wang等通過試驗研究，在文獻[15]中指出，當雷諾數(shù)小于2000時，因子隨著管束列數(shù)的增加而減??；當雷諾數(shù)大于2000和管束列數(shù)大于1時，因子對于管束列數(shù)來說相對獨立。文獻[28]給出了關(guān)于Stanton 數(shù)和因子的關(guān)系式： （3100）當時， （3101） （3102）當時， （3103）其中，是基于翅片距的雷諾數(shù)。 開縫翅片經(jīng)驗關(guān)系式的總結(jié)開縫翅片是另一種常用的非連續(xù)強化換熱表面。圖4 開縫翅片示意圖關(guān)于商用開縫翅片換熱器的試驗數(shù)據(jù)公開發(fā)表的非常有限，Nakayama和Xu[31]在八十年代初對3種不同類型的開縫翅片進行了試驗研究，基于他們的試驗數(shù)據(jù)，歸納出下列經(jīng)驗關(guān)系式[30]： （3104） （3105） （3106） （3107） （3108）由于Nakayama和Xu[31]的關(guān)系式的預(yù)測能力是很有限的，Wang等人[18]又對12種不同的開縫翅片進行了試驗研究，指出開縫翅片換熱器的換熱效果隨翅片距的減小而增強，但是當管束列數(shù)不小于4時，其結(jié)果剛好相反；換熱效果隨管束列數(shù)的增加而減弱；摩擦因子與管束列數(shù)的大小幾乎無關(guān)。文獻[34]提供的經(jīng)驗關(guān)系式為：當并且時，因子的經(jīng)驗關(guān)系式為 （3125） （3126） （3127） （3128）當時， 因子的經(jīng)驗關(guān)系式為 （3129） （3130） （3131） （3132） （3133）摩擦因子的經(jīng)驗關(guān)系式為 （3134） （3135） （3136） （3137） （3138） （3139） （3140）在國內(nèi)，李嫵[9]對開縫翅片在傾斜布置的情況下，試驗研究了濕工況條件下的換熱和阻力性能。 4．四種翅片經(jīng)驗關(guān)系式比較 對上述四種翅片形式選定的經(jīng)驗關(guān)系式，在不同的翅片條件下進行了比較，從而找到最優(yōu)的翅片形式。圖5 第一種幾何尺寸翅片換熱和阻力特性比較圖圖6 第一種幾何尺寸翅片比較圖圖7 第二種幾何尺寸翅片換熱和阻力特性比較圖圖8 第二種幾何尺寸翅片比較圖圖9 第三種幾何尺寸翅片換熱和阻力特性比較圖圖10 第三種幾何尺寸翅片比較圖圖11 第四種幾何尺寸翅片換熱和阻力特性比較圖圖12 第四種幾何尺寸翅片比較圖由圖圖圖9和圖11，很明顯可以看出，百葉窗翅片的因子值最大，開縫翅片的因子值次之，但是百葉窗翅片的因子值也是最大的。試驗結(jié)果討論了15種盤管模型，這些模型具有相同的管子和翅片的幾何形狀（25，2mm的翅片間距），但是翅片表面幾何形狀是不同的，分為平直翅片、波紋翅片、百葉窗翅片和翼狀翅片，得到了不同的換熱強化和壓力損失的評價，并且這些結(jié)論還依賴制造工藝的質(zhì)量。而翼狀翅片在因子和因子的改進上都沒有很好的效果。它比較了3種不同形式的翅片：平直翅片、百葉窗翅片和開縫翅片。但是由于開縫翅片結(jié)構(gòu)比較復雜，對其結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化的工作一般也僅限于試驗研究方面。對于上述四個翅片以及本文未討論及的換熱關(guān)聯(lián)式均是只進行了十幾個實驗結(jié)果總結(jié)歸納出來的，通用性還不能明確的確定，且換熱器翅片復雜的結(jié)構(gòu)，導致關(guān)聯(lián)式較為復雜，運算過程較不方便，需要進一步的加強管翅式換熱器強化翅片的實驗研究，以得出更為通用和簡潔的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式。雙U型管中冷器在微型兩級風冷式空氣壓縮機上的應(yīng)用。多排數(shù)翅片管空氣冷卻器的風阻特性試驗研究，化工機械， 1996，23(6)：311～314【11】何江海，陳蘊光，徐正本等。上海理工大學學報，2004，26(5)：429432【13】歐陽新萍，熊高鵬。12:73–89【17】Kim NH, Yun JH, Webb RL. Heat tr。中國動力工程學報，2004，25(2)：271274【14】C. C. Wang, W. L. Fu, C. T. Chang. Heat Transfer and Friction Characteristics of Typical Wavy FinandTube Heat Exchangers. Experimental Thermal and Fluid Science 1997, 14:174186【15】C. C. Wang, J. Y. Jang, N. F. Chiou. A heat transfer and friction correlation for wavy finandtube heat exchangers. International Journal of Heat and Mass Transfer 42（1999）19191924【16】Wang CC, Lin YT, Lee CJ. An investigation of wavy finand tube heat exchangers。制冷與空調(diào)，第3卷，第4期，2003年8月，pp：2628【12】歐陽新萍，劉妮。平直翅片管換熱器傳熱與阻力特性的試驗研究。通過研究、改進管翅式換熱器的流動換熱性能，會使我國工業(yè)節(jié)約大量的能源。 結(jié)論本文研究了不同翅片形式管翅式換熱器流動換熱性能的比較，首先進行了平直翅片、波紋翅片、開縫翅片及百葉窗翅片管翅式換熱器相關(guān)的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式的總結(jié)和整理，再對每種翅片的關(guān)聯(lián)式進行取值、計算，并利用Oringin軟件做出傳熱因子j、摩擦因子f和j/f關(guān)于雷諾數(shù)Re的數(shù)據(jù)線，進行直觀的對比，可以比較出哪種關(guān)聯(lián)式的實用性最強，最后，選出四種翅片的最優(yōu)的關(guān)聯(lián)式再進行比較，利用相同質(zhì)量流量準則、相同泵功率準則、相同壓降準則。通過試驗比較換熱特性和阻力特性，文獻[37]認為開縫翅片在家用空調(diào)裝置方面占有優(yōu)勢。 但是，文獻[36]沒有比較百葉窗翅片和開縫翅片的換熱和阻力特性，文獻[37]在這方面做了一定的研究。在低雷諾數(shù)時相比較波紋狀翅片百葉窗狀翅片的換熱系數(shù)要大一些。因此，在對壓降的要求比較嚴格，并且對換熱效果的要求也有限制時，可以選用開縫翅片。1． 平直翅片的經(jīng)驗關(guān)系式當管束列數(shù)時， （34）當管束列數(shù)時， （37） （312）2． 波紋翅片的經(jīng)驗關(guān)系式當時， （351） （355）當時， （360） （363）3． 百葉窗翅片的經(jīng)驗關(guān)系式當時， （370）當時， （375）當時， （380）當時， （385）4．開縫翅片的經(jīng)驗關(guān)系式 （3109） （3113） 采用4種不同幾何尺寸的翅片，分別為（1），；（2），；（3），；。樊越勝[35]