|
熱交換設備,廣泛的應用於發電廠,煉油廠,石化廠,化工廠,鋼鐵廠,化纖
廠,染整廠,食品工廠等. 在設計熱交換器時,為了達到較佳的傳熱效果
,增加熱傳量,可利用增加流體流速或傳熱面積等方式來達成熱傳效果.管
外加鰭片乃是其中的方法之一. 目前較常見的鰭片有下列幾種:縱向的正
方形鰭片,圓螺鰭片,三角形鰭片,螺形鰭片,百葉窗形鰭片,波浪形鰭片和
平板鰭片等. 而本文將針對板鰭管式熱交換器的鰭片進行研究.本文乃以
有限差分法解析四邊形鰭片(Square fin)和六角形鰭片(He- xagonal
fin)之鰭片效率 , 而後再進一步探討管束為同線排列(In-line tubes
arrangement)或交錯排列(Staggered tubes arrangement)時之連續平板
的鰭片效率. 除此之外, 本文也將探討應用扇形法(Sector meth- od)求
解四邊形鰭片(Square fin)和六角形鰭片(Hexago-nalfin)之鰭片效率的
精確性.和已知的正確解比較得知本文數值方法具有相當高之精確性.本文
數值結果亦顯示在最佳管徑下具有最大的鰭片散熱量.由於流經管束之流
場很複雜, 故欲得真正的熱傳遞係數並非易事,因此 , 本文便引用流場經
驗公式來估算熱傳遞係數, 進而於各種不同條件下求得連續平板之鰭片效
率, 並以迴歸分析(Regression analysis)將之歸納成一簡單的關係式,以
期能讓使用者迅速地求得其所須之結果, 於實際應用上, 此關係式頗具有
實用價值.實際上, 熱傳遞係數應為位置函數, 而非為常數, 且圓管溫度
也不可能完全相等, 故本文也探討此情況下之平板鰭片效率. 因此, 提出
本文之另一主要目的在於擬藉熱偶計(Thermocople) 所量得之平板溫度和
逆向熱傳導技巧(Scheme of inverse heat conduction) 來估算熱傳遞係
數和總散熱量. 最後, 本文也探討溫度量測誤差對鰭片效率預估的影響.
|