翅片管的传热原理和分类都有哪些，作为翅片管生产的源头厂家苏州爱尔玛特环保节能科技有限公司，来为大家分享下技术方面的一些干货知识。
翅片管,又称鳍片管或肋片管,英文名字为Fin-Tube或Finned Tube,也称ExtendedSurface Tube ,即扩展表面管。顾名思义,翅片管就是在原有的管子表面上增加了翅片，使原有的表面得到扩展,从而形成一-种独特的传热元件。几种常见的翅片管如下图所示。
1.1.1 翅片管的原理和作用
为什么要采用翅片管?在原有表面上增加翅片能起到什么作用?这需要从传热学的某些基本原理加以说明。首先，根据传热学中的定义:固体表面与和它接触的流体之间的换热称为对流换热。例如,我们最熟悉的对流换热就是暖气片外表面和空气之间的换热。生活经验告诉我们:暖气片面积越大,表面温度越高,或表面温度和空气间的温差越大，则单位时间的换热量越大。为了比较不同情况下对流换热的强弱,需定义- - 个物理量---换热系数。 换热系数是指单位换热面积.单位温差(表面和流体之间的温差)、单位时间内的对流换热量，其单位是J/(s. m2. C),或W/(m2. C)。对流换热系数常用h表示,其定义式为h=-Q(1.1.1)AAT式中,Q为对流换热量,W;A为换热面积,m2 ;OT为表面温度T。与流体温度T,之差OT=T.-T,或OT=T,-7。
影响换热系数的因素很多，主要取决于以下几方面:
(1)流体的种类和物理性质,例如水和空气是截然不同的，其换热系数相差甚大;此外,还和流体的流速和流动状态有关。
(2)流体在换热过程中是否发生相变,即是否发生沸腾或凝结。若有相变发生,则其换热系数将大大提高。
(3)换热表面的形状和结构等。
式(1.1.1)仅仅是换热系数的定义,而换热系数的数值大小主要通过实验研究确定，
下面给出一.组常用情况下的h的数值范围:
水蒸气的凝结:h= 10000 -2000 W/(m2. C)
水的沸腾:h=7 000~10 000 W/(m2●C)
水的强制对流:h=2 000 ~5000 W/(m2 . C)
空气或烟气的强制对流:h=30~100 W/(m2.C)
空气或烟气的自然对流:h=3-10 W/(m2●C)
由此可见,不同情况下换热系数的差别非常大。此外，为了理解翅片管的应用条件,还需要了解传热过程及其定义:传热是指热量从热流体经过固体间壁传给冷流体的过程。对圆管而言,传热过程既包括管内流体的对流换热过程,也包括管外流体的换热过程,还包括管壁的导热过程。传热过程的强弱和传热量的大小主要取决于间璧两侧的对流换热的特性。例如,一台用热水加热空气的换热器，热水在管内流动，空气在管外流动。热水的热量经过管壁传给管外的冷流体-空气。由此可见，传热过程与间壁两侧的两个对流换热过程紧紧地联系在一-起。 在上例中，假定管内水侧对流换热系数为5 000 W/(m2●C),而管外空气侧的对流换热系数为50W/(m2.C),前者是后者的100倍。为了说明两侧的换热过程对整个传热过程的影响，在传热学中引入了“热阻"的概念。热阻R的定义是传递单位热量所需要的温差,单位为C/W或(m2●C)/W,即_AT或R=ATAQ(1.1.2)事实上,传热学中的热阻与电工学中的电阻类似,根据电工学中的欧姆定律,电阻等于传递单位电流所需要的电压差,所需的电压差越大,说明电阻越大。同理,传递单位热量所需要的温差越大,则说明热阻越大。由式(1.1.1)和式(1.1.2)可知,热阻等于换热系数的倒数,说明换热系数越大,其热阻值就越小,反之,换热系数越小，其热阻值就越大。在上例中,空气侧的换热系数小于水侧的换热系数，因而空气侧的热阻大于水侧的热阻,成为影响传热的主要热阻,使得空气侧成为传热过程的“瓶颈"，限制了传热量的提高。
为了减小空气侧热阻,克服空气侧的“瓶颈"效应.在换热器设计中,可能采取多种措施,其中,最有效的选择就是在空气侧外表面增加翅片，即采用翅片管。增加翅片使空气侧原有的换热面积得到极大的扩展，弥补了空气侧换热系数低的缺点，使传热量Q或热.流密度q(q为单位面积的传热量,q=Q/A)大大提高，如下图所示,图纸中为加翅片之前的传热情况,图1. 1.2(b)为加翅片之后的传热情况。
关于加装翅片的作用还可以用下面两个形象的比喻来说明:
比喻1大河里的水需要向农田灌溉,但连接农田的水渠太少,水流量不足。为了增加水流量,最有效的办法是多开几个水渠。这与加装翅片的原理是一样的。
比喻2在一个边境口岸的出人境处， 假定甲方口岸有10个检验口,每小时能放行500人,而乙方口岸只有一个检验口,每小时只能放行50人。这样,乙方口岸就成了旅客通关的“瓶颈"，使得甲方口岸的“能力"不能发挥。为了提高通关流量,最有效的办法就是在乙方口岸多开几个检验口。这与加装翅片的原理也是一样的。
