过实验的方法研究了一种新型内翅式氮气换热器的对流换热和阻力特性,建立了所测Ｒｅ范围内对流换热和阻力实验关联式,并且在相同质量流量、相同泵功率、相同阻力降的条件下比较了该翅片管与普通光管之间的传热效果.与类似的波纹管的换热效果进行了比较,结果表明,新型内翅式氮气换热器具有较好的换热效果,特别是在较低Ｒｅ条件下,效果更加明显.
    关键词:氮气换热器;强化传热;Ｒｅ;阻力特性
　　对流换热及其强化传热一直是人们研究的重要课题[1].强化传热研究在化工系统制冷空调工程及食品工程中具有重要的实际意义.石化和化工系统中存在大量的处理气体换热的工况,由于气体换热效率低,导致换热器体积过于庞大,从而大大增加了企业负担,也严重制约着大处理量工况时设备一体化的要求,因此,石化和化工系统中研究强化传热,可以大大减小设备体积,具有重要的理论和实际意义.本文研究了一种波纹形内翅片高效换热管,具有较大的翅化比,较高的翅片效率,整个换热管具有良好的换热效果
    .1　实验系统
    整个实验系统由空气压缩机、混合入口段、实验段、较核段及水系统和数据采集系统组成,如图1所示.实验中,为了在不同压力进行实验,用空气压缩机来取代风机作为空气动力源,通过混合箱消除由于压缩机排气对气体流速产生的脉动影响,通过调节旁通阀来改变进入翅片管的空气流量.翅片管入口段采用维多辛斯基曲线喇叭口,空气经过这种渐缩入口以后速度分布接近均匀.实验时,在管子轴向15个截面上分别布置热电偶,每个截面沿周向布置3个热电偶.在实验段后设置一个套管换热器,也采用波纹内翅片换热管,通过对套管换热器数据的处理,来较核实验管测定数据的可信度(二者给热系数偏差大于10%被视为不可信).
    传热实验采用恒热流密度的做法,实验采用电阻丝作为加热元件,将电阻丝均匀地缠绕在翅片管上,为了尽可能地减少散热损失,加热电阻丝外包裹石棉和海绵,实验加热两端均装有绝热良好的绝缘木来减少轴端热损失,在出口处加设辅助微调加热器来补偿出口端导热损失.