翅片管式散热器的热交换原理

翅片管式散热器的热交换原理：

热量从固体一侧的流体通过固体壁面传递到另一侧流体的过程称为传热过程。热量传递并不是以单一的热量传递方式出现，而是两种或三种同时进行。热量传递过程是热传导，对流，辐射三种方式的结合。
工程上经常遇到固体壁面两侧冷热流体之间的热交换问题。例如，热量从暖气片中的热水或蒸汽传给室内空气的过程；热量从蒸汽管道内的高温蒸汽通过管壁传递给周围空气的过程；电厂冷凝器中热量通过通过冷凝器传给冷却水的过程等等。

翅片管式散热器的传热过程由三个相互串联的热量传递过程组成：
1.热量以对流换热的方式从高温流体传递给换热器壁面；
2.热量以导热的方式从高温流体侧壁面传递到低温流体侧壁面；
3.热量以对流换热的方式从低温流体壁面传递给低温流体。
在这三个环节中，经常遇到其中一个对流环节热阻较大。因此强化这个环节的传热，降低其热阻，对增加这个传热过程的传热量非常有效。增加传热面积是强化对流传热的有效方法之一，因此工程上常加装翅片管来扩大传热面积，从而增强传热。

翅片是依附于基管表面上的扩展表面，翅片能够强化传热有两个原因：
1.基管表面扩展，增大了传热面积
2.扩展表面的存在破坏了对流边界层，增加了流体的扰动，传热效果增强。
翅片管式散热器的翅片可由管子整体轧制或绕片，镶嵌套片等方式加工制成。加工的方法有焊接，浸镀，胀管等工艺。
翅片管导热和平壁及圆筒壁导热有很大区别，其特征是在翅片伸展方向上有对流换热和辐射换热，因此传热量沿传递方向不断变化。
翅片表面所传递的热量都来自翅片根部，即翅片与基管的相交面。

翅片管式散热器中影响翅片效率的主要因素有：
1.翅片材料的导热率，导热率越大，翅片效率越高
2.翅片高度，翅片越高，翅片的传热效率越低，所以翅片不易太高
3.翅片厚度，翅片越厚，翅片效率越高
4.表面传热系数，传热系数越大，对流换热越强。翅片导热率越低。所以一般情况下，在表面传热系数较低的一侧加装翅片。

实际工程应用中，翅片管式散热器根据介质本身的特性选择翅片的高度，厚度和材质。以达到更好的换热效果，