文 献 综 述

一．课题研究的背景

水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源，是经济社会发展的重要支撑，是一个国家综合国力的重要组成部分。随着全球性水资源危机的加剧，水资源短缺已成为世界关注的焦点问题。而中国人均水资源量只占世界人均水资源量的26.6%，是世界上13个贫水国之一，缺水形势更为严峻^[1]。

为了国民经济长远、健康及可持续发展，节水工作的进行越来越显示出其重要性和迫切性。火力发电作为我国主要的电能生产方式，其生产过程中需要消耗大量的水资源。蒸发损失是冷却塔水损失的重要组成部分,也是火电厂最大的耗水项目^[2]。蒸发损失的产生不仅给火电厂造成很大的经济损失,同时蒸发损失还在塔顶形成”白烟”而污染周围环境。因此,研究冷却塔蒸发水损失变化规律及节水措施具有重大的现实意义^[3]。由于冷却塔中的冷却水在制冷循环系统中主要是温度升高水质变化,采取适当措施降温处理后形成回用系统将是节水的重要途径。对此很多相关学者进行了研究。李芳^[4]等利用热管技术降低冷却塔除水器上方的饱和湿空气的温度，实现降温、减湿过程，并对回收冷却塔饱和湿空气中的水蒸气的措施进行了简述。Xu Yongjun ^[5]开发了一种新旋流节水装置，可节省超过20%的水。

二．翅片管国内外研究现状

翅片管，是为了提高换热效率，通常在换热管的表面通过加翅片，增大换热管的外表面积（或内表面积），从而达到提高换热效率的目的一种换热管。

国内外大量的技术人员对翅片管进行长达几十年的研究。早在1960年GT .Maughan ^[6]就通过在封闭的加热管，在外部管状模具的内表面加入所需的翅片图案的凹槽来加速热交换。次年，Hecla. Calumet^[7]对反应堆燃料管的管结构进行改造，在管面外附加翅片。

而国内李静^[8]等为达到提高壳侧传热系数的同时又具有较低的压力损失的目的,提出了新型纵向流一体式翅片管。徐建明^[9]等对不同参数的翅片管进行了单管空冷传热性能测试，得出了总传热系数K与有效通风截面积下的空气质量流速U的关系曲线和关联式，分析了影响传热性能的主要因素。马义伟^[10]研究采用单管传热风洞来测定国产的几种翅片管传热性能的差异。吴亦三^[11]研究了用于余热锅炉等传热部件的翅片管设计准则和翅片管结构型式和连接方法分析了不同翅片管结构尺寸及型式对传热特性的影响提出改善传热特性的途径。

近年来，强化传热技术特别是翅片管技术得到了迅速的发展和广泛的应用，并对翅片形状进行了改造，在能源的开发、利用和节约方面起着十分重要的作用。楚攀^[12]等研究了纵向翅片管的传热计算流程根据纵向翅片管的基本传热机理,系统深入地总结了纵向翅片管在不同传热条件下换热系数的计算方法,通过具体工程实例，提出了纵向翅片管换热器的设计流程。康海军^[13]研究了9个平直翅片管换热器的换热和阻力特性，同时得出翅片间距管排数对换热和阻力性能的影响规律，为设计和选用平直翅片管换热器提供了依据。屠珊^[14]用稳态的恒壁温法对椭圆翅片管的传热和阻力特性进行了分析。Maltson.JD ^[15]通过模拟得出了连续波纹翅片的强化传热取决于翅片类型的结论。