
【化】 finned heat exchanger
flake; parcel; partial; patch; piece; slice
【計】 slice
【醫】 disc; disci; discus; disk; flap; piece
【經】 card
【化】 heat exchanger
翅片換熱器(Finned Tube Heat Exchanger)是一種通過擴展傳熱表面積來強化傳熱效率的裝置。其核心結構由基管(Base Tube)和附着在管壁上的翅片(Fins)組成,通過增大氣體或液體與管壁的接觸面積,顯著提升熱量傳遞速率。以下是詳細解釋:
翅片(Fin)
指依附于換熱管表面的薄片狀延伸結構,通常采用金屬材料(如鋁、銅或不鏽鋼)。其核心功能是擴展傳熱表面積,促進介質湍流,降低熱阻。英文術語“Fin”源于仿生學,類比鳥類翅膀的形态與功能(擴展表面/增強氣流交互)。
換熱器(Heat Exchanger)
指實現兩種及以上流體間熱量傳遞的設備。“換熱”對應英文“Heat Exchange”,強調能量在冷熱介質間的轉移過程。翅片換熱器屬于間壁式換熱器(Surface Heat Exchanger),通過固體壁面隔離介質并傳導熱量。
傳熱強化機制:
翅片通過增加有效傳熱面積(可達光管的5-20倍),彌補氣體側傳熱系數低的缺陷。根據傅裡葉定律(Fourier's Law),熱流量Q與面積A成正比: $$ Q = k cdot A cdot Delta T $$ 其中k為傳熱系數,ΔT為溫差。翅片結構顯著提升A值,尤其適用于氣-液換熱場景(如空調冷凝器)。
流體動力學優化:
翅片間隙引導流體形成湍流,破壞邊界層,減少熱阻。實驗表明,合理設計的翅片可提升氣體側傳熱系數30%-60%。
類型 | 連接工藝 | 適用場景 |
---|---|---|
套片式 | 機械脹管 | 家用空調 |
釺焊式 | 真空釺焊 | 汽車散熱器 |
嵌入式 | 高頻焊接 | 工業廢氣處理 |
來源說明:
翅片換熱器是一種通過增加翅片表面積來強化傳熱效率的熱交換設備,廣泛應用于空調、工業制冷、供暖等領域。以下從結構、原理、應用及優勢等方面進行綜合說明:
翅片換熱器由基管(如鋼管、不鏽鋼管、銅管)和翅片(金屬帶或絲)組成。翅片通過焊接、軋制或纏繞等方式固定在基管表面,形成擴展的傳熱面。例如,鋼鋁複合翅片管采用軋制工藝将鋁管擠壓成翅片,同時緊密包裹基管。
其傳熱過程分為三個階段:
翅片設計顯著增加了流體接觸面積,從而提升換熱效率。
例如空調翅片常采用親水鋁箔處理,通過改善表面親水性防止冷凝水積聚,從而提升換熱效率并延長壽命。
總結來看,翅片換熱器通過結構創新平衡了效率與空間需求,是熱力系統中的關鍵組件。如需了解具體制造工藝或選型參數,可進一步查閱相關行業标準或廠商資料。
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