熱管管徑的大小對熱管換熱器的性能影響
熱管管徑的大小對熱管的性能有影響,即對熱管換熱器的性能有影響。
(1)單根熱管的傳熱量
由傳熱公式可知,傳熱量和傳熱面積成正比,在其他條件相同的情況下,管徑越大,傳熱面積就越大,單管的傳熱量就越多。對一臺熱管換熱器來說,當總的熱負荷一定時,所需要管子根數就越少,這會降低設備的造價和投資。因此,增大管徑是有利的。
(2)熱管傳熱熱阻
以氣-氣型熱管換熱器為例,在總的傳熱熱阻中,起控制作用的是管外兩側的放熱熱阻。對于空氣或煙氣在翅片管外的流動,放熱系數a約與管徑d的(-0.3)次方成正比。因此,隨管徑d的增大,管外放熱系數要下降,熱阻要增大,這對熱管的傳熱是不利的。它降低了熱管的經濟性能。對于流體繞流光管管束,也有類似的變化規律。所以,從這方面分析,管徑d越小越好。
(3)熱管的強度
從熱管的強度計算可知,在其他條件相同的情況下管徑越小,所能承受的管內壓力就越高。管內殼承受的壓力與管徑的關系為
式中 S -- 管壁厚度;
[σ] -- 許用應力;
pv --管內允許承受的壓力。
式(4-13)中忽略了若干強度減弱系數,因而是近似的。但由此式可以看出,隨管徑d0的增大,pv值要下降。因此,從熱管的強度考慮,希望管徑盡量小一些。
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