文 献 综 述

一、课题背景

我国作为一个缺水的大国，节约水资源对我国的长期发展尤为重要。特别是，近几年中央提出了”节能减排”的口号，对水资源的节约利用成为社会发展与进步的大趋势。而在节水过程中，翅片管换热器的地位则显得尤为重要。比如，一般热电厂在汽水循环过程中会浪费大量的水，而如果在水进冷却塔冷却前利用翅片管换热器对其进行冷却，那水在冷却塔与空气进行换热过程中会少蒸发大量的水，这就达到了节约水资源的目的。

二、翅片管的研究进展

国内外的专家学者对翅片管换热器的研究与改进已有百年历史。在这一过程中，涌现出了许多杰出的研究人员。其实，翅片管的原理很简单，其就是为了提高换热效率，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）的方法达到提高换热效率的目的。但是用什么管，翅片什么形状，开不开孔这都是需要大量研究的。

武汉化工学院的徐建民^[1]等人对不同规格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与有效通风截面积空气质量流量U的关系，分析了影响传热性的主要因素。哈尔滨工业大学的马义伟^[2]等人利用单管传热风洞测定了国产几种翅片管传热性能的差异。山东大学的程菲^[3]对翅片管的强化传热过程和最佳表面几何参数进行了分析同时建立了以单位传热量下翅片管的体积最小为目标函数的最优化数学模型；同时她^[4]以翅片管作为传热元件,设计了冬季家用水#8212;水热交换器,并对其传热特性进行了实验研究,给出了换热的准则方程式,以及换热器内水温的变化规律。

东北电力科学院的高志伟^[5]对低翅管在管壳式换热器的使用效果及注意事项都作了较详尽的研究与苏化工学院的柯如柏^[6]等人对翅片管列管式换热器的传热性能进行了研究，从中我们可以看出翅片管列管式换热器对光管列管式换热器具有较明显的优势。土耳其Cukurova大学的Ahin^[7]等人利用粒子图像测速技术对板翅式换热器模型的流动结构进行了分析。侯洪文^[8]等人得出了湿式空冷换热的计算关系式模型并分析了对湿式空冷换热产生影响的几个主要因素及其规律。

上海交通大学的魏志勇^[9]通过实验研究了10种不同结构参数的翅片管形式的冷凝器在房间空调器常见雷诺数范围内的换热特性。关联式与实验值的平均偏差2%,最大偏差为6.5%。华南理工大学的刘建勇^[10]等人通过对四种不同翅片间距的新型纵流一体式翅片管管外流体的数值模拟,得到了翅片管流道换热效率与压降的变化规律，进而得到了有利于管外强化传热的最优翅片间距。上海理工大学的欧阳新萍^[11]改进了分离法并把它应用到对翅片管传热性能的研究中，显示了改进的分离法的具体应用。

哈尔滨工业大学的陈坚^[12]等人通过对多种翅片管管外放热及气流阻力的研究得出矩形翅片滴形管为最佳的结论，同时他们还提出了翅片管单管放热的准则式和胆力系数准则式。华南理工大学的蒋翔^[13]等人列出了三种翅片管换热器的应用实例并分析了新型AIF翅片管换热器的研制及应用。台湾正修科技大学的Mao YuWen^[14]在翅片管换热器的研究中提出了信息化的实验设计，研究了三中不同散热片在风洞中传热系数、空气侧的压降等各参数的变化。

韩国群山国立大学的Hie Chan Kang^[15]等人使用放大模型翅片几何测试算法讨论了压降以及平翅片的传热特性，总结出：在整个翅片组中若平翅片在前排和后排，则能更有效的提高传热比。辽宁石油化工大学的丁文斌^[16]等人阐述了空气冷却器翅片管强化传热新途径并给出了一些具有代表性的新型翅片管的传热系数曲线、流动阻力系数曲线和实验公式。广东轻工职业技术学院的徐百平^[17]借助Fluent等软件建立了平直片管翅式换热器的模型并由此提出了可以通过控制宏观流场来减阻强化传热的思想，新方案能明显的提高传热。大连水产学院的李革^[18]等人通过采用TESCOR平台提出两种不同的方法改进应用在不同场合的翅片管式换热器的结构,进而提高其换热性能:一种是低温工况下易结霜的换热器设计成变翅片间距,一种是将空调工况下的换热器设计成变螺距内螺纹管，这两种方法都明显的提高了换热系数。