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名称 翅片管 规格 齐全 材质 20# 304 q235b 产地 聊城 仓库地址 浩泽库 计重方式 米计 可定制 是 品牌 浩泽 用途 换热系统 应用场所 锅炉 电站 钢铝复合翅片管厂家直销送货到家,浩泽物资有限公司专业从事钢铝复合翅片管厂家直销送货到家,联系人:周经理,电话:0635-8876891、13563000517,QQ:951556567,发货地:大东钢管产业园发货到贵州省 遵义市 红花岗区、汇川区、桐梓县、绥阳县、正安县、凤冈县、湄潭县、余庆县、习水县、赤水市、仁怀市,以下是钢铝复合翅片管厂家直销送货到家的详细页面。 贵州省,遵义市 遵义市是首批历史文化名城,中国共产党在遵义召开了的“遵义会议”,成为了党的生死攸关的转折点,被称为“转折之城,会议之都”。遵义市拥有世界文化遗产海龙屯、世界自然遗产赤水丹霞,有中国长寿之乡、中国高品质绿茶产区、中国名茶之乡、全域旅游示范区、中国吉他制造之乡等称号。
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企业宗旨:为企业提供有“力”的服务,精“准”的 翅片管产品,专注 翅片管生产销售。
企业愿景:助力于中国 翅片管行业的发展,成为 翅片管业的优选品牌。
经营理念:与客户共赢,与员工共享;生产高品质 翅片管产品,提供优质服务。
对于燃气热水器,换热器管子外侧流动的是高温烟气,内侧流动的是冷水。试验表明,烟气侧的热阻明显高于水侧的热阻,因此通常在管子表面设置翅片增加换热面积,以提高换热效率。目前,常用的翅片管束主要分为3类:单管外翅片管束,单根圆管外侧加装翅片所构成的翅片管束;连续翅片管束,在整块薄金属板(翅片)上,按管子排列形式(顺排、叉排)冲孔,然后用专用设备将冲孔后的金属薄板逐片套在圆管上,再采用胀管或钎接方法连接;管带式翅片管束,由波带形翅片与扁管相间叠合而成,即在一条波形带状翅片的脊背上,沿垂直于气流方向,贴置若干根扁管,翅片与扁管采用钎接方法连接。本文选取连续翅片管束,采用CFD软件,在管子内流体为定温度条件下,对非翅片表面烟气流道内烟气、翅片表面烟气的温度场、速度场进行数值模拟分析。
1 模拟方法
1.1 控制方程与数学模型[1-2]
①控制方程
控制方程包括混合物质量守恒方程、组分质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程,由于换热管外烟气中水分未发生凝结,烟气组成不会发生变化,因此不需考虑组分质量守恒方程。
1.2 物理模型
燃烧产生的高温烟气向上冲刷翅片管束,通过对流传热将热量传递给管子内的冷水。对非翅片表面烟气流道内烟气与翅片表面烟气的温度场、速度场进行数值模拟分析。考虑到计算的时间与成本,数值模拟只针对单个连续翅片进行研究,计算区域宽×高×厚为126.4 mm×219.0 mm×2.7 mm,管子直径为14.5 mm,翅片厚度为0.3 mm,忽略管子壁厚,管子上方的翅片有冲孔。采用Cero软件(三维设计制图软件)建立物理模型(见图1),并采用Gambit软件对物理模型进行网格划分,网格生成后,用网格检查器检查网格的质量,划分网格后的物理模型见图2,网格数量为719 625 个
1.3 边界条件
①入口边界条件
入口为速度边界,在FLUENT软件中定义速度边界的方法有3种:种是将速度视为速率的值与一个单位方向矢量的乘积,然后通过定义速率的值和方向矢量分量来定义速度边界;第二种是将速度视为3个坐标方向上的分量的矢量和,然后通过分别给定3个分量大小来定义速度边界;第三种是设定速度垂直于边界面,然后给定速率的值就可以定义速度边界。
由于烟气流动方向与物理模型底面垂直,因此采用第三种定义速度边界的方法。烟气的进口速度为4.215 m/s,温度为1 250 K,湍流强度为3%,烟气的组成见表1。
②出口边界条件
出口边界条件为压力边界条件,出口压力(表压)设置为0。物理模型出口湍流强度为3%。
③壁面热边界条件
物理模型外壁面选用对称壁面边界条件,无热流,无气流,管子内壁面选用流固耦合热边界条件。
④管内流体条件
管内流体温度设定为350 K。
2 数值模拟结果及分析
2.1 烟气温度分布
非翅片表面烟气流道内烟气温度分布见图3,翅片表面烟气温度分布见图4。由图3可知,非翅片表面烟气流道底部烟气温度为1 250 K,烟气流过管子时温度下降,出口烟气温度分布比较均匀,分布范围为500~750 K。由图4可知,翅片表面烟气温度分布基本对称,管子周围的烟气温度低(为505 K),翅片边缘的烟气温度高(为590 K)。由图3、4可知,在管子错排布置条件下,烟气与管子能够实现较好的换热。烟气流道出口处烟气温度的分布比较均匀,对后续的烟气处理也非常有利。文献[3]的研究表明,与顺排布置相比,管子错排布置可大幅改善烟气与管子传热条件下的流动工况,增强了换热效果。由此可知,模拟结果与文献[3]的研究结果基本一致。2.2 烟气速度分布非翅片表面烟气流道内烟气速度分布见图5。文献[4-5]研究表明,对于平翅片管束,当烟气绕过管子流动时,管子表面附近易形成很薄的边界层旋涡区,流动到管子后部表面分离,伴随旋涡从管子表面脱落,并在烟气出口区域形成紊乱、充满大小不等旋涡的尾流区。尾流区内烟气的循环流动使得管子周围烟气温度下降速率减缓,此外随着烟气沿平翅片表面的平直通道向前流动,边界层由于无附加扰动而逐渐增厚,使得局部换热系数沿程降低。为改善上述问题,可通过在管子上方的翅片冲孔[1]47,破坏尾流区形成的边界层,从而改善平翅片管束的换热环境,还可降低翅片用料。由图5可知,管子后部并未形成紊乱、充满大小不等旋涡的尾流区。
翅片管的传热过程
这儿讲的“传热”不是通俗的对传热现象的一般称呼,而是一个专有名词。传热的定义是:热量从热流体经过管壁传给冷流体的过程。如下一小节的附图所示。传热过程由三个分过程组成:过程1:
热量Q(W或KW)由热流体传给管壁(管内壁),这一过程属“对流换热”,其对流换热系数为hi (W/(㎡·oC))。(此后,角标“i”代表“内部”,角标“o”代表“外部”,而角标 “w”代表管壁。),这一对流换热过程对应的温差为(Ti-Twi),此处,Ti为管内流体温度,Twi为管内壁温度。
过程2:热量Q从管子内表面传给管外表面,因为热量是在固体内部传递,这一过程叫“导热” 或“热传导”。此过程对应的温差为(Twi- Two)。
程3:热量Q从管外表面传给管外冷流体的过程。这一过程属“对流换热”,对应的温差为(Two- To), 其对流换热系数为h o . 应当指出的是,此处,Two是基管的外表面温度,因此,ho是以基管外表面积为基准的换热系数。之前讲述了翅片管外表面为基准的换热系数h 的计算。两个换热系数ho和h的换算关系:ho= h×β×η
式中,β为翅化比,即加翅片后面积扩大的倍数;η为翅片效率,是小于1的数;
管子两侧的换热系数如果相差很大,则应该在换热系数小的一侧加装翅片。
:锅炉省煤器,管内走水,管外流烟气,烟气侧应采用翅片。
:空气冷却器,管内走液体,管外流空气,翅片应加在空气侧。
:蒸汽发生器,管内是水的沸腾,管外走烟气,翅片应加在烟气侧。
应注意,在设计时,应尽量将换热系数小的一侧放在管外,以便于加装翅片。
如管子两侧的换热系数都很小,为了强化传热,应在两侧同时加装翅片,若结构上有困难,则两侧可都不加翅片。在这种情况下,若只在一边加翅片,对传热量的增加是不会有明显效果的。
:传统的管式空气预热器,管内走空气,管外走烟气。因为是气体对气体的换热,两侧的换热系数都很低,管内加翅片又很困难,只好用光管了。
:热管式空气预热器,虽然仍是烟气加热空气,但因烟气和空气都是在管外流动,故烟气侧和空气侧都可方便地采用翅片管,使传热量大大增加。
如果管子两侧的换热系数都很大,则没有必要采用翅片管。
:水/水换热器,用热水加热冷水时,两侧换热系数都足够高,就没有必要采用翅片管了。但为了进一步增强传热,可采用螺纹管或波纹管代替光管。
:发电厂冷凝器,管外是水蒸汽的凝结,管内走水。两侧的换热系数都很高,一般情况下,无需采用翅片管。
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