蛇型鋁質鰭管熱交換器與圓形銅管熱交換器的性能測試與比較

Abstract

本文係以實驗方法來探討硬焊鋁製熱交換器之冷凝熱傳特性與壓力損失。 此類硬焊鋁製熱交換器之重量要比圓型銅管來得輕，且在相同質量下有更 佳的熱傳表現。一般而言，此種熱交換器均為扁平管，而在管內均以薄膜 支撐肋條支撐，以增強對冷媒R- 22高達20Kg/cm2之抗壓，因而形成了渠 道為多數獨立之通道。對管外的伸展面，我們選擇了具有百葉窗型鰭片之 幾何形狀，而其變數控制在為 5個變數：(1) 管寬(Fd) (2)百葉窗長度( Ll) (3)百葉窗節距(Lp) (4)鰭片高度(H) (5) 鰭片節距(Fp)，並將百葉 窗型鰭片的傾斜角固定在28度。由於管子之形狀特殊，因此管內之熱傳關 係式，經由修正型威爾森繪圖法分析，可獲得扁平管內之熱傳係數經驗式 為： h=.02*Re^0.827*Pr^0.4*k/Dh進而求得扁平鋁管熱交換器空氣側之 熱傳經驗式，並與Webb在19 92年所提之解析模型作一比較。並將所求得 之經驗式透過多重迴歸技巧，獲得在不同雷諾數及不同幾何尺寸下，此類 扁平鋁管熱交換器之的 j 因子與摩擦因子 f的關係經驗式為 j=.268* Re^-0.584*ε^0.477 f=.805*Re^-0.514*(Fp/Lp)^-0.72*(H/Lp)^-1.22*( Ll/Lp)^1.97比較穿孔式圓形銅管熱交換器的方法為：當在單位熱傳數為 定值時，來比較其熱交換器之幾何尺寸大小。而在熱交換器之幾何尺寸中 有水力直徑、正向截面積、體積及泵功率等四種參數。因此，我們將固定 其中一參數而變化另一參數，來探討其餘兩個參數之間的關係，以作為爾 後蛇型鋁質鰭管熱交換器設計評估參考。