【正文】 垂直流向管子，為獲得傳熱系數(shù)采用NTU法，給出了氣側(cè)壓降關(guān)于幾何參數(shù)的關(guān)聯(lián)式。得出在熱流條件情況下，流體流過波紋片，不斷破壞熱邊界條件：波紋夾角的大小影響換量。2012年，Aslam Bhutta[43]總結(jié)CFD在換熱器研究領(lǐng)域的應(yīng)用以及實現(xiàn)模擬效染所使)U的算法。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：翅片厚度對波紋翅片的換熱因子j 和阻力因子f 影響不大，但翅片間距sf對波紋翅片的阻力因子 f 影響較大；雷諾數(shù) Re 在 400～2000 范圍內(nèi)時，波紋翅片的換熱因子 j 是同雷諾數(shù)下矩形翅片的 2～28 倍之間，阻力因子 f 是同雷諾數(shù)下矩形翅片的 28～4 倍；雷諾數(shù)在 2000～10000 范圍內(nèi)，波紋翅片的換熱因子 j 是同雷諾數(shù)下矩形翅片的 2～28 倍之間，阻力因子 f 是同雷諾數(shù)下矩形翅片的 35～4 倍；波紋翅片與矩形開縫翅片的阻力因子 j 隨雷諾數(shù)的變化很小，兩者非常接近。兩者流動與傳熱特性的差別，主要是因為翅片流場中漩渦的形成與脫落存在差異。(3)目前對波紋翅片管換熱器表面的流動與換熱特性的研究主要集屮在實驗研究方面，由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，數(shù)值模擬工作開展的較少。當氣流通過蒸發(fā)器時，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，并延長其沖霜時間。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化管，其共同特點是在兼顧壓降的同時，傳熱面積都有不同程度的增加，并通過兩種機理提高其傳熱系數(shù)進行強化換熱。：（1）平直翅片Rich[28]發(fā)現(xiàn)翅片間距對傳熱系數(shù)有著顯著的影響，而管排數(shù)對空氣壓降幾乎沒有什么影響。（3）百葉窗翅片F(xiàn)iebig等人[52]采用漩渦發(fā)生器強化傳熱，當攻角為45176。何雅玲[46]等人采用樹枝模擬方法研究了多排管束管子縱橫向間距對傳熱的影響，認為傳熱隨其縱橫間距的增大而減小，進一步場協(xié)同原理總體平均分析表面，橫向管距越小，縱向管距越大，場協(xié)同性越好（2）波紋翅片辛榮昌[19]的研究表明，翅片艱巨的影響受控于管排數(shù)，翅片艱巨越小，阻力系數(shù)f越大，而且管排數(shù)對阻力系數(shù)的影響很小。管排數(shù)為1時，翅片艱巨減小傳熱增大。較大的空氣流速和較大的管排數(shù)將造成沿翅片的渦流出現(xiàn)，因此這時翅片間距的對換熱系數(shù)的影響可以忽略不計。翅片間距對條縫形換熱器的換熱及壓降特性有顯著地影響：當N=1時，換熱特性隨著翅片間距的減小而增大。然而當ReDc3000時，管排數(shù)對換熱的影響將減小。當Re1000時，第一排管的換熱性能略低于其它的管子。對于平翅片：對于單排管和雙排管，Dc==。而雷諾數(shù)Re=5000時，Pl=22mm的摩擦系數(shù)要比Pl=%。需要指出的是Gray 和Webb[7]的經(jīng)驗關(guān)系式主要范圍是較大的管徑、較大的橫向管間距、較大的縱向管間距和較多列數(shù)的管束。當并且時，翅片距對換熱系數(shù)的影響可以忽略。相對濕度對范寧（Fanning）摩擦因子的影響在摩擦因子經(jīng)驗關(guān)系式里由冷凝膜（condensate film）的雷諾數(shù)來表示。最后康海軍給出了換熱和阻力的關(guān)系式，如下： （325） （326） 何國庚等[10]分別對16列、26列和32列的平直翅片空氣冷卻器進行了實驗，指出風(fēng)速對風(fēng)側(cè)阻力的影響并不相同：在較少管束列數(shù)時，風(fēng)速的影響顯著些；而隨著管束列數(shù)的增加，風(fēng)速的影響也趨向穩(wěn)定。波紋翅片表面能夠延長空氣流動的路徑，因此，相比較平直翅片來說有更好的換熱效果。當雷諾數(shù)減小時，下游空氣的擾動減小甚至消失，在圓管后面就形成漩渦。較小管徑波紋翅片管換熱器的經(jīng)驗關(guān)系式如下[15]： （329） （330） （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)。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。圖3是百葉窗翅片的示意圖。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)。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)。 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。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。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。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(fù)雜的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致關(guān)聯(lián)式較為復(fù)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。多排數(shù)翅片管空氣冷卻器的風(fēng)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。12:73–89【17】Kim NH, Yun JH, Webb RL. Heat tr。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。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。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。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。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），；。在文獻[34]中，Wang等人[34]認為對于管束列數(shù)為1時，換熱效果隨翅片距的減小而增強，但是當管束列數(shù)大于2時，其結(jié)果剛好相反；當時，換熱效果隨管束列數(shù)的增加而急劇減弱；當時，管束列數(shù)對換熱效果的影響較小；對于較小開縫長度的換熱器，管束列數(shù)的影響可以忽略；摩擦因子與管束列數(shù)的大小幾乎無關(guān)。在傳熱量一定的情況下，換熱器設(shè)計的管束列數(shù)不宜大于3。空氣流通過換熱器與水冷凝相結(jié)合使流動形式變的非常復(fù)雜。最后辛榮昌[19]給出了換熱和阻力的關(guān)系式，如下： （368） （369）張恩澤等[20]對表冷器的翅片間距對換熱的影響進行了研究，指出對6列管波紋翅片表冷器，～，不論是從單位體積換熱量還是從單位阻力換熱量來衡量，～，其性能都是較好的。的原因。同時試驗數(shù)據(jù)表明翅片距對換熱系數(shù)幾乎不起作用。當管束以錯排方式排列時，因子隨著雷諾數(shù)的增大而減小，并且除了管束為1列之外因子隨著管束列數(shù)的改變并沒有變化。歐陽新萍在文獻[12]和文獻[13]討論了管束以順排方式和錯排方式對換熱器換熱特性和阻力特性的影響。對于6列管子的換熱器，當雷諾數(shù)低于2000時，換熱系數(shù)有了很大的減小，而當雷諾數(shù)在2000到7500之間時，管束列數(shù)的影響消除了；對于平直翅片管翅式換熱器，翅片的厚度對于因子和因子的影響都可以忽略。而管束列數(shù)對摩擦因子的影響是很小的。因此Wang等對較小管徑的換熱器經(jīng)驗關(guān)系式進行了修正[1]，如下： （33）其中，是基于tube collar diameter的雷諾數(shù)。3不同翅片經(jīng)驗關(guān)系式總結(jié)及比較 平直翅片經(jīng)驗關(guān)系式的總結(jié)管翅式換熱器有很多種不同的翅片形式，比如波紋翅片、百葉窗翅片和開縫翅片等。管徑越大的，造成的管后的無效面積也越大。由Wang[17]etal對緊湊條縫結(jié)構(gòu)管排數(shù)為3換熱器的研究發(fā)現(xiàn)，管排數(shù)對摩擦因子的影響相對較小。因此將產(chǎn)生高的換熱系數(shù)，并且管排數(shù)對換熱的影響逐漸減弱。這主要與空氣通過換熱器的流型有關(guān)，當達到臨界雷諾數(shù)時，間斷表面將