通过对螺旋槽换热管表面外形结构的分析,并采用积分计算的方法,得出螺旋槽换热管的传热面积计算公式,从而为螺旋槽换热管的相关设计计算工作提供依据。

　　

　　螺旋槽换热管传热面积计算

　　肖国俊

　　华中科技大学 能源与动力工程学院（）

　　E-mail：utopai@

　　摘 要： 通过对螺旋槽换热管表面外形结构的分析，并采用积分计算的方法，得出螺旋槽换热管的传热面积计算公式，从而为螺旋槽换热管的相关设计计算工作提供依据。 关键词：螺旋槽管;传热面积;计算

　　1 引 言

　　螺旋槽管，就是普通换热管经轧制或用其它加工方法在其内外表面形成螺旋槽道的一种高效换热管形，其外形示意图如图1所示。管壁上的螺旋槽能在有相变和无相变的传热中显着地提高管内外的换热系数，通常起到双边强化传热作用。螺旋槽管现已广泛应用在电力、制冷、石油及化工等行业的换热设备上，例如凝汽器、锅炉的空气预热器等产品中使用的换热管。因此螺旋槽管具有管内管外可同时强化传热、加工成本低及适用面广等特点，是一种高效、经济、成熟的传热元件。

　　图1 螺旋槽管外形示意图

　　在换热器的设计计算工作中，常常会涉及到换热器传热面积的计算。对于螺旋槽管换热器传热面积的计算，就需要计算螺旋槽管的传热面积，而螺旋槽管的外形结构较光管要复杂，故螺旋槽管的传热面积计算相对就要十分烦琐。目前对螺旋槽管传热面积的计算方法尚无统一规定，一般是以螺旋槽管外径或者内径为基准进行计算的。由于计算公式的不统一，给螺旋槽管换热器的相关设计计算工作带来一定的麻烦，影响螺旋槽管换热器的进一步推广。因此本文将以单头螺旋槽管为例，通过对螺旋槽换热管外表面几何形状的分析和积分计算，得出螺旋槽换热管的传热面积**计算公式，从而为螺旋槽换热管的相关设计计算工作提供依据。

　　2 螺旋槽换热管外形结构分析

　　螺旋槽管是将光滑管在车床上用机械滚压方法轧制而成，其主要结构参数有内径Di、螺旋槽节距P、波峰圆半径R、波谷圆半径r、角度α、螺旋升角θ、槽深h及管厚δ，螺旋槽管的具体几何尺寸如图2所示。

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