翅片管式散熱器的熱交換原理

翅片管式散熱器的熱交換原理：

熱量從固體一側的流體通過固體壁面傳遞到另一側流體的過程稱為傳熱過程。熱量傳遞并不是以單一的熱量傳遞方式出現，而是兩種或三種同時進行。熱量傳遞過程是熱傳導，對流，輻射三種方式的結合。
工程上經常遇到固體壁面兩側冷熱流體之間的熱交換問題。例如，熱量從暖氣片中的熱水或蒸汽傳給室內空氣的過程；熱量從蒸汽管道內的高溫蒸汽通過管壁傳遞給周圍空氣的過程；電廠冷凝器中熱量通過通過冷凝器傳給冷卻水的過程等等。

翅片管式散熱器的傳熱過程由三個相互串聯的熱量傳遞過程組成：
1.熱量以對流換熱的方式從高溫流體傳遞給換熱器壁面；
2.熱量以導熱的方式從高溫流體側壁面傳遞到低溫流體側壁面；
3.熱量以對流換熱的方式從低溫流體壁面傳遞給低溫流體。
在這三個環節中，經常遇到其中一個對流環節熱阻較大。因此強化這個環節的傳熱，降低其熱阻，對增加這個傳熱過程的傳熱量非常有效。增加傳熱面積是強化對流傳熱的有效方法之一，因此工程上常加裝翅片管來擴大傳熱面積，從而增強傳熱。

翅片是依附于基管表面上的擴展表面，翅片能夠強化傳熱有兩個原因：
1.基管表面擴展，增大了傳熱面積
2.擴展表面的存在破壞了對流邊界層，增加了流體的擾動，傳熱效果增強。
翅片管式散熱器的翅片可由管子整體軋制或繞片，鑲嵌套片等方式加工制成。加工的方法有焊接，浸鍍，脹管等工藝。
翅片管導熱和平壁及圓筒壁導熱有很大區別，其特征是在翅片伸展方向上有對流換熱和輻射換熱，因此傳熱量沿傳遞方向不斷變化。
翅片表面所傳遞的熱量都來自翅片根部，即翅片與基管的相交面。

翅片管式散熱器中影響翅片效率的主要因素有：
1.翅片材料的導熱率，導熱率越大，翅片效率越高
2.翅片高度，翅片越高，翅片的傳熱效率越低，所以翅片不易太高
3.翅片厚度，翅片越厚，翅片效率越高
4.表面傳熱系數，傳熱系數越大，對流換熱越強。翅片導熱率越低。所以一般情況下，在表面傳熱系數較低的一側加裝翅片。

實際工程應用中，翅片管式散熱器根據介質本身的特性選擇翅片的高度，厚度和材質。以達到更好的換熱效果，