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摘要：用实验方法研究了定常状态下，不同的肋高度和不同肋条数对螺旋内肋铜管内的流阻和换热特性 的影响.螵旋内肋铜管内径为7 mm，内肋高为0和0.22 mm, 0.24 mm和0.25 mm,肋条数为44和60，

雷诺数在900~6 500范围之内.以无螺旋肋的光滑铜管作为基准，研究了蠔旋内肋高和螺旋条数对换热效 果及阻力的影响.结果表明：有螺旋肋的管内换热都得到了增强；螺旋肋高度为0.25 mm的铜管的换热效 果明显大于其它两种肋髙管的换热效果，肋高为0. 22 mm和0. 24 mm的内肋铜管的换热效果相当t肋的髙 度对阻力系数的影响却是随着肋高的增大而增大.螺旋肋的条数越大，阻力越大，换热效果也越好.

关键词：軀纹肋；肋高；流阻；换热

o引言

管内强化传热技术已成为传热学的一个比较重要的专门领域而得到蓬勃发展，研究者对于许多工程

用的两相流体换热器和单相流体换热器的强化传热，进行了许多研究工作•对于粗糙表面法，插人旋转 元件法，加人扰动流体法，采用换热面表面振动法，流体振动法和气膜出流[1]都进行了研究• 20世纪70 年代，世界各国的科技人员开始了螺旋内肋铜管的研究，力求通过不断改变螺旋内肋铜管的肋形结构， 达到不断提高螺旋内肋铜管传热效率的目的[2].随着螺旋内肋铜管的不断发展，其传热效率逐步提高， 但同时铜管制造工厂也面临诸多困难，诸如模具难度加大，加工工艺更复杂，成品率降低等.经过多年 的探索研究，国内外的螺旋内肋铜管加工技术取得了很大的发展⑴.随着空调的技术革新，近年来国内 的铜管生产厂家已经能够生产出不同肋高系列的螺旋内肋铜管和不同条数的螺旋内肋铜管.国内学者对 于内螺纹的研究主要集中在单头螺旋型表面强化管和直翅的强化传热比较的机理及其层流流动机理[48]， 研究表明：在一定流动状态下，沟槽表面改变了壁面边界层特性，螺旋角增加可以增强换热效果.部分 研究人员研究了内螺纹管内有相变换热时的换热性能，结果表明：内螺纹表面增强了换热效果•然 而，近两年内螺纹铜管设备加工拉伸挤压工艺有了大幅度改变，因而齿型也有了大幅度改变.针对这种 情况，本文对国内某大型铜管厂家生产的空调用不同肋高和肋条数的螺旋内肋铜管进行了换热和流阻实 验，得到了有效的实验结果，为高效换热铜管的加工和选型提供了依据.
实验装置以及实验方法
由于铜管的导热系数很大，在进行该项实验时，不能采用常规的测试技术，同时必须考虑热损失的 精确控制.

实验方案：本实验设计了双层蒸气套筒结构，锅炉水蒸 气压力保持在1 101X105Pa下，水蒸气温度控制在100 C,

实验铜管放置在内套筒，铜管内部通水，内腔蒸气对实验件 外壁进行加热，外腔蒸气起到对内腔绝热的作用.外套筒是 个简单循环，蒸气进人后流回蒸气发生器；内套筒蒸气是单 向不循环.蒸气发生器的蒸气分别进外层筒和内套筒，内外 套筒是隔离的，内层筒后凝结成水被收集.本实验用的实验 段为：直径少7 mm,内肋高为0(光滑管）和0. 22 mm,

0. 24 mm和0. 25 mm,肋条数为44和60,试验段管长为 1 300 mm,试验段前稳定段长度大于700 mm.

本实验采用整体收集冷凝水的方法.整体收集冷凝水用 以计算整体铜管的换热系数.实验台如图1所示.在铜管的进、出口处分别布置了热电偶进行进出口温 度测试，温度采集由Angilent34970A执行，测量精度为0. 1 C.采用全压计对进、出口分别进行了全压 的测试，测量精度为0.1 Pa.收集的冷凝水通过精密电子天平进行测量，测量精度为0.01 g.
2实验结果及分析