熱管換熱器流體繞流光管管束時的放熱系數和阻力

 對于氣－液熱管換熱器，由于在凝結段液體與管子的放熱系數足夠大，故可不采用翅片管，而直接用光管。這時，液體與管子的換熱屬于流體繞流光管管束時的對流換熱。在傳熱學中，流體繞流光管管束時的對流換熱，已有了比較完備的計算放熱系數的公式和實驗數據。實驗研究表明，管外平均放熱系數與下列諸因素有關：①. 流體繞流速度或雷諾數，因為雷諾數的大小直接影響流體的流動情況；②. 管束的布置情況，順排還是叉排，橫向管間距及縱向管距的大??；③. 流體流動方向上的管排數目。這方面的研究資料很多，所得經驗公式大同小異，推薦采用下式計算

（例題5-5）

 求氣－液熱管換熱器液體側的管外平均放熱系數，此熱管換熱器作為熱水器應用，熱水入口溫度為20℃,出口溫度為80℃,光管管束由10排組成（在流動方向上）管徑db=25mm,橫向管間距S1=60mm,按等邊三角形叉排布置，水在最窄截面處的流速Vmax=2m/s.

由式（5-40)可知，α與Gmax的0.6次方成正比，即與vmax的0.6次方成正比，在本例題中a值與Vmax的變化關系見表5-2.

由表中可見，當水繞流光管管束時，放熱系數值很大，因此不需擴展表面。但有的情況下，由于水的流通面積過大，流速過低，致使放熱系數大為下降，這時可用多管程來代替單管程，以減小流通截面積，使放熱系數提高。

繞流光管管束的阻力降可由下式計算