热管换热器流体绕流光管管束时的放热系数和阻力

 对于气－液热管换热器，由于在凝结段液体与管子的放热系数足够大，故可不采用翅片管，而直接用光管。这时，液体与管子的换热属于流体绕流光管管束时的对流换热。在传热学中，流体绕流光管管束时的对流换热，已有了比较完备的计算放热系数的公式和实验数据。实验研究表明，管外平均放热系数与下列诸因素有关：①. 流体绕流速度或雷诺数，因为雷诺数的大小直接影响流体的流动情况；②. 管束的布置情况，顺排还是叉排，横向管间距及纵向管距的大小；③. 流体流动方向上的管排数目。这方面的研究资料很多，所得经验公式大同小异，推荐采用下式计算

（例题5-5）

 求气－液热管换热器液体侧的管外平均放热系数，此热管换热器作为热水器应用，热水入口温度为20℃,出口温度为80℃,光管管束由10排组成（在流动方向上）管径db=25mm,横向管间距S1=60mm,按等边三角形叉排布置，水在最窄截面处的流速Vmax=2m/s.

由式（5-40)可知，α与Gmax的0.6次方成正比，即与vmax的0.6次方成正比，在本例题中a值与Vmax的变化关系见表5-2.

由表中可见，当水绕流光管管束时，放热系数值很大，因此不需扩展表面。但有的情况下，由于水的流通面积过大，流速过低，致使放热系数大为下降，这时可用多管程来代替单管程，以减小流通截面积，使放热系数提高。

绕流光管管束的阻力降可由下式计算