2023年6月13日发(作者：)
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翅片管和热管系列讲座
主讲人：哈尔滨工业大学能源学院 刘纪福教授
第一讲：翅片管的传热原理和选用原则
翅片管，又叫鳍片管或肋片管，英文名字叫“Fin Tube” 或”Finned Tube”, 也有时叫做“Extended Surface Tube”,即扩展表面管。顾名思义，翅片管就是在原有的管子表面上（不论外表面还是内表面）加工上了很多翅片，使原有的表面得到扩展，而形成一种独特的传热元件。下面展示的是两张翅片管的照片。
为什么要采用翅片管？在原有表面上加工上翅片能起到什么作用？要回答这一问题，还需要从传热过程的某些基本原理说起。
首先，要介绍一个传热学上的定义：固体表面与和它接触的流体之间的换热称为对流换热。我们最熟悉的对流换热就是暖气片外表面和空气之间的换热。生活经验告诉我们：暖气片面积越大，表面温度越高（即表面温度和空气间的温差越大），供热时间越长，则换热量越大，房间越暖和。这说明对流换热量和换热面积成正比，和温度差成正比，和时间成正比。为了比较不同情况下对流换热的强弱，我们需定义一个物理量：叫做“换热系数”。 换热系数是指单位面积，单位温差（壁面和流体之间的温差），单位时间的对流换热量。其单位是J / (s.㎡.℃) 或W/(㎡.℃). 对流换热系数常用符号 h 表示。
换热系数的大小主要取决于下面几个因素：
1.流体的种类和物理性质：例如水和空气是截然不同的，其换热系数相差甚大；
2.流体在换热过程中是否发生相变，即是否发生沸腾或凝结。若有相变发生，则其换热系数将大大提高；
3.还和流体的流速和固体表面的形状有关。等等。
4.对流换热系数的大小主要是通过实验研究来确定，下面给出一组常用情况下的数值范围：
水蒸汽的凝结： h = 10000 ---20000 W/(㎡* ℃)
水的沸腾 ： h = 7000---10000 W/(㎡* ℃)
水的对流 ： h = 3000---5000 W/(㎡* ℃)
空气或烟气的强制对流： h = 30---50 W/(㎡* ℃)
空气或烟气的自然对流： h = 3—5 W/(㎡* ℃)
由此可见，不同情况下其换热系数的差别是非常巨大的。请记住上述换热系数的数值范围，这对以后翅片管的理解和选用是大有用处的。
下面将讨论一个具体的传热设备的实例：
有一台用热水加热空气的换热器，热水在管内流动，空气在管外流动。例如采暖用的热风幕或汽车上的散热器（radiator）都属于这一种传热类型， 即热水的热量经过管壁传給管外的冷流体—空气。由此可见，传热过程是与间壁两侧的两个对流换热过程紧紧地联系在一起的。
对于上述实例： 管内水侧对流换热系数约为5000，而管外空气侧的对流换热系数约为50， 二者相差100倍。由于空气侧的换热“能力”远远低于水侧，限制了水侧换热“能力”的发挥，使得空气侧成为传热过程的“瓶颈”，限制了传热量的增加。为了克服空气侧的“瓶颈”效应，在空气侧外表面加装翅片将是一个最明智的选择。加装了翅片以后，使空气侧原有的传热面积得到了极大的扩展，禰补了空气侧换热系数低的缺点，使传热量大大提高，如下面的附图所示。 关于加装翅片的作用还可以用下面更形象的例子来说明：在一个边境口岸的出入境处，假定甲方口岸有十个检验口，每小时能放行5000人，而乙方口岸只有一个检票口，且办的很慢，每小时只能放行50人。这样，乙方侧就成了旅客通关的瓶颈，使得甲方的“能力” 不能发挥。为了提高通关流量，最有效的办法就是在乙方侧多开几个检验口。这与加装翅片的原理是一样的。
在了解了翅片管的原理和作用以后，在甚么场合选用翅片管，有下面几个原则：
（1）管子两侧的换热系数如果相差很大，则应该在换热系数小的一侧加装翅片。
例1：锅炉省煤器，管内走水，管外流烟气，烟气侧应采用翅片。
例2：空气冷却器，管内走液体，管外流空气，翅片应加在空气侧。
例3：蒸汽发生器，管内是水的沸腾，管外走烟气，翅片应加在烟气侧。
应注意，在设计时，应尽量将换热系数小的一侧放在管外，以便于加装翅片。
（2）如管子两侧的换热系数都很小，为了强化传热，应在两侧同时加装翅片，若结构上有困难，则两侧可都不加翅片。在这种情况下，若只在一边加翅片，对传热量的增加是不会有明显效果的。
例1：传统的管式空气预热器，管内走空气，管外走烟气。因为是气体对气体的换热，两侧的换热系数都很低，管内加翅片又很困难，只好用光管了。
例2：热管式空气预热器，虽然仍是烟气加热空气，但因烟气和空气都是在管外流动，故烟气侧和空气侧都可方便地采用翅片管，使传热量大大增加。
（3）如果管子两侧的换热系数都很大，则没有必要采用翅片管。 例 1：水/水换热器，用热水加热冷水时，两侧换热系数都足够高，就没有必要采用翅片管了。但为了进一步增强传热，可采用螺纹管或波纹管代替光管。
例2：发电厂冷凝器，管外是水蒸汽的凝结，管内走水。两侧的换热系数都很高，一般情况下，无需采用翅片管。
第二讲 翅化比，翅片效率和翅片参数选择
上一节讲了翅片管的传热原理和选用原则，本节讲述翅片管的两个重要概念：翅化比和翅片效率，并指出在选择翅片参数时应考虑的问题。
不过，首先须对翅片管和翅片本身结构参数的标注方法提出如下的建议：
（1）翅片管和翅片结构的标注方法
首先，用CPG 代表翅片管（CHIPIAN GUAN） 的缩写，翅片管的结构特性，材质，及加工方法可用下面的系列数字或符号表示：
CPG ( φDb×δ/ Df / P / T –X /Y –A )
其中 ：CPG ：翅片管； φDb×δ ：基管外径和厚度； Df : 翅片外径，mm ; P : 翅片节距，mm ;
T : 翅片厚度， mm ; X：基管材质； Y : 翅片材质； 其中：Fe : 铁； Al : 铝； Cu : 铜
A : 加工方法：I ：高频焊（不标出即默认）；其它待定。见下图之标示。
例如：CPG ( φ32×3.5 / 64 / 8 / 1 –Fe / Fe ) 说明该翅片管的基管外径为32mm,壁厚为3.5mm,翅片外径为64mm,(即翅片高度为16mm),
翅片节距为8mm，翅片厚度为1mm，基管和翅片皆为碳钢，为高频焊管。
此外，有时需要单独对翅片本身的结构参数进行标注，标注方法如下所示：
CP( Db / Df / P / T –Y )
各符号所代表的意义与翅片管的表示方法相同。举例如下：
例如：CP (32 / 62 / 8 / 1 –Fe) 说明 该翅片的基管外径为32mm，翅片外径为62mm（翅片高度为15mm），
翅片节距为8mm，翅片厚度为1mm，材质为碳钢。 （2）翅化比
翅化比是指光管表面（基管表面）在加装翅片以后表面积扩大的倍数，可用“β”来表示，即
β = （原光管外表面积）/ （翅片管总的外表面积）
计算举例：
有一翅片管，CPG (φ25×2.5 / 50 / 4 / 1 –Fe/Fe), 试计算其翅化比
1 米管长的翅片数目n= 1000 / 4 =250
1米管长的翅片面积
Af = 250 × [π/4 {(Df2-Db
2) ×2+π×Df×T} =0.775 m2
1 米管长上的裸管面积，即翅片之间的光管面积
Ao = π×Db×1×(P-T)/P = 3.1416 ×0.025 ×1× 3/4=0.0589 m2
1米管长上的光管面积
Ab =3.1416×0.025= 0.0785 m2
翅化比
β=(Af+AO)/Ab=(0.775+0.0589)/0.0785=10.62
即加翅片后的传热面积为原光管面积的10.62 倍。
对几个常用规格的翅片管，其翅化比的计算结果示于表-1中，以供参考：
(3) 翅片效率
当翅片被“根植”在光管表面上以后，在由管内向管外传热的情况下，热量将从翅片根部沿翅片高度向外传递，同时不断地以对流换热的方式传给周围的流体，其结果就使得翅片温度沿高度方向逐渐下降。如下图所示。
翅片温度沿高度方向逐渐下降，说明翅片温度与周围流体温度的差值在逐渐缩小，单位面积的换热量在逐渐缩小。这样，翅片表面积对增强换热的有效性在下降。翅片越高，其增加的面积对换热的“贡献”就越小。因此，有必要引入一个新的概念----翅片效率。
翅片效率 η= （翅片表面的实际散热量）/ （假定翅片表面温度等于翅根温度时的散热量）
因为翅片效率小于1，说明增加1倍的翅片散热面积，并不能增加1倍的散热量，要打一个“折扣”，这个“折扣”就是翅片效率。
翅片效率的数值取决于翅片的形状，高度，厚度，材质，更重要地还取决于管外换热系数。计算比较复杂而费时。下面对于工程上常用的翅片管，给出一组已计算好的数值，供选用。见表-1。计算表明，翅片高度对翅片效率的影响最大，翅片越高，翅片效率就越低；其次，翅片材质的热传导性能也有一定的影响，铝的导热系数高于碳钢，在其他条件相同时，铝翅片比钢翅片的效率要高。此外，翅片效率还和管外的换热系数有关，下表中的翅片效率值就是在一定的换热系数h=50 W/m2.℃ 的条件下计算出来的。
表—1 翅片的结构特性
翅片规格
CP（25/50/6/1—Fe）
CP（25/55/6/1—Fe）
CP（25/55/6/1—Al）
CP（32/62/8/1—Fe）
CP（32/70/8/1—Fe）
CP（32/62/6/1—Fe）
CP（38/68/8/1—Fe）
CP（38/76/8/1—Fe）
CP（38/68/6/1—Fe）
CP（51/81/8/1—Fe）
CP（51/89/8/1—Fe）
（4）翅片的有效性
翅片的有效性是指在加装上翅片以后，以基管（光管）外表面为基准的换热系数到底增加了多少倍。经推导，有下列关系式：
ho = h × [( Ao + Af × η ) / Ab]
翅化比 β
7.4
9.2
9.2
6.62
8.71
8.49
6.32
8.25
8.10
5.92
7.60
翅片效率 η
0.82
0.78
o.92
0.78
0.71
0.78
0.79
0.72
0.79
0.81
0.73
有效性 （β× η）
6.07
7.18
8.46
5.16
6.18
6.62
4.99
5.94
6.40
4.80
5.55
讨论
* --推荐程度
*
**
**
*
**
**
*
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**
*
** 此处，ho ---- 以光管外表面积为基准的对流换热系数，它代表加装翅片以后的总效果；
h ----翅片外表面的对流换热系数；
AO ,Af ,Ab 翅片间隙处的裸管面积，翅片面积，和原光管面积。
因为 Ao << Af ,故上式可简化为：
ho = h × η × [(AO + Af )/Ab] = h ×η× β
由此可见，翅化比和翅片效率的乘积（η × β）成为翅片有效性的最终指标。对表-1所列举的一组翅片管，其有效性（η × β）的数值也列入表中。例如，对上表中的CP（38/68/8/1--Fe)而言，假定翅片外表面的换热系数h=50 W/（m2。℃），翅片的有效性为5.94，最后，以光管外表面为基准的对流换热系数ho=50×5.94=297 W/(m2.℃)。
（5）翅片参数选择的考虑
5-1。翅片高度的选择：由上面表格中的计算结果可以看出，对于工程上常用的高频焊翅片管，当翅高为15mm时，翅片效率为0.8左右，
而当翅高为20mm时，则翅片效率降为0.7左右。这说明，选择15mm的翅高是合适的，若选取20mm以上的翅高，则要特别小心，由于其翅片效率太低，一般不被采用。对于空冷器上用的铝翅片，由于铝的导热系数远远高于碳钢，其翅片效率较高，将翅片高度提高至22-25mm
也是可以接受的。
5-2。翅片节距的选择：选取小的节距，可有效地增加翅化比。但在选择节距时，也要特别小心。应考虑的因素有：
* 绕流气体的性质及积灰的可能性。可分为三种情况：第一，积灰特别严重的场合，例如：钢铁厂的电炉，转炉，及某些工业窑炉的排气，含灰量很大，如果用翅片管换热，一定要选用大的翅片节距。例如节距在10mm以上，还要辅之以合理的排灰设计及选用吹灰器。
第二种情况是积灰不一定很严重，但也要给于重视的场合，例如：电站锅炉和工业锅炉的排气，翅片节距采用8mm左右比较合适，但要辅之以具有自吹灰能力的设计方案。第三种情况是没有积灰或积灰轻微的场合，例如燃烧天然气设备的排气，或空气冷却器，其翅片节距选择4-6mm是可以的。对于铝制的空冷器，其翅片节距往往在3mm左右。
* 翅片的加工工艺及加工成本也是在选择翅片节距时应考虑的因素。
5-3。翅片厚度的选择：主要考虑绕流气体的腐蚀性和摩损。对于腐蚀和摩损严重的场合，可选用较厚的翅片。
好了，在本节最后，请放松一下，欣赏一张“靓丽”的翅片管照片。并请考虑：为甚么这些翅片管与我们所熟悉的如此不同？它们都是用在甚么地方呀？
第三讲:： 翅片管束
主讲人：哈尔滨工业大学刘纪福教授
前两节讲述了翅片管的传热原理和结构特点，主要针对单支翅片管而言。本节要讲述的是翅片管束，是更接近翅片管应用的一个课题。本节将引用较多的翅片管换热器的照片，其目的在于增加对翅片管换热器的感性认识，即增加一点“阅历”吧，为以后讲述翅片管换热器的设计做必要的准备。
1翅片管束的定义：
由多支翅片管按一定规律排列起来而组成的换热单元叫翅片管束（Finned Tube Bundle）.一个翅片管换热器可以由一个或多个翅片管束组成。
对翅片管束的了解有助于翅片管换热器的设计和应用。
2 翅片管束的组成：
（1）翅片管（多支），是传热的基本元件；
（2）管箱（集箱）或管板：连接翅片管两端的箱体，弯管或钢板。当翅片管与箱体或管板连接以后，翅片管之间的间距也就固定了，同时，管箱使管内的流体形成了连续的流道。
（3）构架：使整个翅片管束得以支撑和固定。
下面，是两张翅片管束的照片。第一张照片显示，管箱或弯管将各翅片管连接起来；而第二张照片则没有看到管箱，而只是将各翅片管按一定规律“架”在一起，为什么？原来这是一个热管管束，热管是不需要管箱的，以后会讲到这一点。
左边的第一个管束有两个管箱，很显然，一个是进口管箱，一个是出口管箱，中间用弯管相连
下图所示的翅片管束是一组热管式空予器的翅片管束，由图可见共有七排管组成，端部虽没有管箱，但管板是不可缺少的，用管板将各热管（翅片管）定位。
3 翅片管的排列方式
在一个管束中，翅片管排列方式的选取是致关重要的。有两种排列方式：顺排和叉排。如下图所示：
所谓叉排，是指在气流方向管子交叉排列，而顺排是指在气流方向管子顺序排列。
下图是指对于不同翅片结构的翅片管，如矩形翅片或整体的板状翅片（又称板翅），同样有叉排和顺排之分。
图中的箭头代表管外流体的流动方向，S1 代表横向管间距，S2 代表纵向管间距。
顺排和叉排的优缺点：
顺排：流体管外绕流时，受到的扰动较小，换热系数较低，但优点是阻力小；
叉排：流体管外绕流时，受到的扰动较大，换热系数较高，但缺点是阻力大。
当对阻力降没有严格限制时，应首选叉排排列；当要求的阻力降很小时，应选取顺排方案。
管间距S1 和 S2 的大小对换热和阻力也有很大的影响。通常用相对值S1/Db 和S2/Db
来表示，这儿，Db 为翅片管基管的直径。有时也可以用与翅片外径Df的比值来表示。
对于叉排管束，经常采用等边三角形排列，又时也采用等腰三角形排列，下图所示的是在空冷器上所应用的几种等边三角形排列的尺寸规格。
4 管箱的结构形式
如果说管束的排列形式（顺排或叉排，及管间距的选取）主要是考虑管外流体的换热要求而确定的话，那么管箱的形式和结构则主要是考虑管内流体的压力和换热要求。一般应遵循下列原则：
（1） 若管内流体的压力较高，一般选用大直径的圆管作为管箱，见下图（a）。例如，在锅炉应用上，几乎都选用圆管作为管箱。
（2） 在空冷器应用上，喜欢采用方形箱体，见图（b）。方形箱体的优点是可以同时连接多排翅片管。当管内是蒸汽的凝结时，需要有大的蒸汽空间，一个管箱与多排管子相连是必要的，见图©。
（3） 当管内流体的进出口温度相差很大时，管箱可能会因为管排的热膨胀不同而变形，这时，宜采用分解式管箱，如图（d）所示。
（4） 除了管束的第一排和最后排，必须采用相应的管箱连接之外，其它各排最好用弯管一对一连接。其优点在于：A 、能提高换热效率。理论证明，一对一连接能避免各排管流体的掺混，而流体的掺混使传热温差和传热效率降低；B，能减少流体的流动阻力。因为一对一连接保证了流动截面积不变，避免了流体不断地膨胀和收缩；C，弯管能“吸收”热膨胀而产生的变形。
图（a）
图（b）
图（c）
图（d）
下面介绍几张翅片管束的产品照片，并分别加以评说：
这是一个很典型的翅片管束，第一排和末排采用大直径的圆管管箱，而中间各排采用一对一的弯管连接。GOOD!
这台设备共有七排翅片管，每排十根管，分两个管程，共14个管程。每一管程有一引出管，通过弯管与其他管程连接。之所以选取这么多管程，可能是因为管内流体的流量太小所至。 这一组很漂亮的翅片管束都是由四排管组成。除了圆管状的进出口管箱之外，其它都是一对一的弯管连接。是合理而标准的管束结构。
这两组翅片管束都是采用的方形管箱，看来管内流体的压力不太高。流体一面进一面出，可能用于采暖吧？
很显然，这台设备的每一排翅片管都用方形管箱将其分为两个管程，再用粗的弯管将各管程连接起来。
上图是一组空气冷却器的翅片管束。可以看到，其中有方形管箱，圆管管箱，有一对一的弯管连接，也有的是全部用管箱进行连接。
好了，本讲座基本讲完了，主要内容是翅片管的排列方式和各种管箱的结构及优缺点，希望能对翅片管换热器的设计和应用会有所帮助。
致谢：本讲所用的照片主要选自相关厂家的产品样本，特致以谢意。
最后，请欣赏一张翅片管束的照片，并回答下列问题：
1．铜管和铝翅片是怎样加工在一起的？
2．在整体的铝翅片上开了很多长方形的孔，起什么作用？
3．在铜管内表面还有很细的槽道，起什么作用？
4．请设想这种管束可用在什么地方？
第四讲：翅片管束的换热和阻力
主讲人：哈尔滨工业大学刘纪福教授
在第一讲和第二讲中，曾多次提到翅片管的管外换热系数（h）的概念,并提到由于空气侧或烟气侧的换热系数很低，需要采用翅片管的道理。本节将要讲解换热系数的计算方法。此外，当流体流过翅片管束时，须克服一定的流动阻力，因而会产生压力降△P，压力降越大，说明消耗的动力越大。所以压力降的计算也是一个应该关注的问题，本节将同时介绍压力降的计算方法。
1． 流体绕流翅片管束时的管外换热系数
首先，重温一下换热系数的定义：换热系数是指当流体流过固体壁面时，单位时间，单位面积，单位温差时的换热量。应注意，这儿说的单位温差是指固体壁面和流体之间的温差。本讲座中，换热系数用h 来表示，其单位是：W/ (m2.℃) .
在上节中曾提到，翅片管的排列有顺排和叉排之分，如下图所示。由于顺排和叉排时流体的流动状态不同，因而其换热系数的计算式是不同的。
顺排流动 叉排流动
所有翅片管束管外换热系数的计算式都是由实验得出来的，实验中要考虑很多因素的影响，因而所得出的结果又叫实验关联式。不同研究者进行的实验可能会得出形式上不同的实验关联式，但在同一条件下的计算结果应该是相近的。我们的任务就是选择信得过的关联式进行计算。这儿，推荐Briggs和Young 的实验关联式。他们曾对十多种环形翅片管束进行了实验研究，所有的实验管束都是叉排排列，管心距呈等边三角形布置。其标准误差在5%左右。下面只介绍对于高翅片管束的实验结果：
当（df
/ d b）= 1.7~2.4 , d
b=12 ~41 mm 时， h = 0.1378 (λ／db
) (db Gmax
/ μ)0.718 (Pr
)0.333
(Y /H)0.296
式中，df ，db ：翅片外径和基管直径 ; Y ,H : 翅片间隙和高度 ；λ,μ 和Pr 分别为 流体的导热系数，黏度系数和普朗特数。根据流体温度查流体物性表得到;式中的Gmax 是流体在最窄截面处的质量流速，单位是Kg / (m2. s) .
所谓最窄截面是指相邻两翅片管之间夹缝中的截面。由上式可知，影响换热系数h最大的因素是流速，与Gmax的0.718次方成正比。如何应用这一关联式进行计算，后面将通过一个例题加以说明。
1． 流体绕流翅片管束的流动阻力
Robinson 和Briggs 对十多种叉排环形翅片管束进行了等温条件下的流动阻力测试。实验范围是：
Re = ( db Gmax / μ ) = 2000 ~50000
Pt
/ db = 1.8~4.6 , 此处，Pt 即插图中的 S1,
为横向管间距；
df / db
= 1.7~2.4
db = 12 ~41 mm
阻力即压力降的表达式为：
△P= f × ( N G2max) / 2 ρ 单位是Pa
上式中，N是纵向管排数，f 是摩擦系数，是一个无因次数。对于按等边三角形排列的管束，由下面的实验关联式计算：
f = 37.86（db
Gmax / μ）– 0.316 ( Pt / db
) – 0.927
由上两式可见，影响翅片管束压力降△P的主要因素是：第一是流速，与Gmax
的2－0.316
= 1.684 次方成正比；第二是管间距，几乎与Pt 的一次方成反比。所以，为了降低阻力，可以选用较大的管间距和降低流体的流速。
3 计算举例
有一翅片管束，等边三角形叉排排列，其迎风面积为2m×2m , 流过管束的空气流量为32000 kg /h，该翅片管束的几何结构为：
CPG（φ38×3.5 / 70 / 6 / 1 ）------（关于这一表示的含义请看第二讲）
管间距：92 ， 纵向（流动方向）的管排数为10排。空气的进口温度为20℃，而出口温度为100℃。
试计算空气流过该管束时的对流换热系数和压力降。
3-1 查取在平均温度下的流体物性： 平均温度=（20+100）/ 2 = 60℃ ，在此温度下空气的物性值为：
密度 ： ρ= 1.06 kg / m3 黏度 ：μ= 20.1 ×10– 6 kg / (m.s)
导热系数：λ= 0.029 W/(m.℃) 普朗特数：Pr= 0.696
3-2 计算流速：
迎风面上的空气质量流速：Gf = 32000 /3600 / (2×2) = 2.22 kg /m2 s
最窄截面积/ 迎风面积
[（Pt×1000）－(2×db/2)×1000 － (1000/ 6) ×T×H×2]/（Pt×1000）
= (92×1000－38×1000－166.6×1×16×2 ) / (92×1000) = 0.529
最窄截面上的质量流速：
Gmax=Gf / 0.529 = 2.22 / 0.529 = 4.2 kg / m2.s
3-3 计算换热系数
h = 0.1378 （0.029 / 0.038 ）（0.038×4.2 /（20.1×10-6））0.718 ×0.6960.333×（5/ 16）0.296
= 34.3 W / (m2℃)
经计算并参阅第二讲，该翅片管的翅化比为 8.72 ，翅片效率为 0.78 , 这样，以基管外表面为基准的换热系数为：
h = 34.3×8.72×0.78 = 233 W /(m2.℃)
3-4 计算压力降
首先计算摩擦系数，f = 37.86 [(0.038×4.2)
/ (20.1×10 –6
)] –0.316
(92 / 38) –0.927
=0.9946
流过10排管束的压力降，△P = f ×( 10 ×4.2 2
) / (2×1.06) = 82.76 Pa
对于每一排管的压力降 = 82.76 / 10 = 8.276 Pa
4 计算表格
上面的计算过程表明，翅片管的管外换热系数和压力降的计算还是比较复杂的，对于非专业人士会有一定的困难。因此，下面给出若干组已经计算好的数据，可供选用和参考。见下表。
气体绕流翅片管束时的换热系数和流动阻力计算表
h ( W / m2℃ ) , △P ( Pa )
迎风面质量流速
Kg / m2 S
翅片规格
CP（25/50/ 6 / 1 )
Pt = 60 mm
翅片规格
CP（25/50/ 6 / 1 )
Pt = 65 mm
翅片规格
CP（25/55/ 6 / 1 )
Pt = 65 mm
翅片规格
CP（25/55/ 6 / 1 )
Pt = 70 mm
翅片规格
CP（32/62/ 8 / 1 )
Pt = 76 mm
翅片规格
CP（32/70/ 8 / 1 )
Pt = 85 mm
翅片规格
CP（32/62/ 6/ 1 )
Pt = 76 mm
翅片规格
CP（38 /68/ 8/ 1 )
h = 28.5
△P= N×3.3
h = 46.9 h = 62.7 h =77.1
h = 25.7
△P= N×2.8
h = 42.3 h = 56.6 h =69.6
h = 25.0
△P= N×2.2
h = 41.1 h = 54.9 h =67.5
h = 27.6
△P= N×2.6
h = 45.4 h = 60.7 h =74.6
h = 25.5
△P= N×2.1
h = 42.0 h = 56.2 h =69.0
h = 26.7
△P= N×2.5
h = 43.8 h = 58.7 h =74.3
h = 27.7
△P= N×2.4
h = 45.5 h = 64.0 h =78.7
h = 29.0
△P= N×3.0
h = 47.8 h = 64 h =78.7
1
Kg/m2S
2
Kg/m2S
3
Kg/m2S
4
Kg/m2S
△P=N×9.5 △ P= N×18.7 △P= N×30.4
△P=N×7.8 △P= N×15.5 △P= N×25.2
△P=N×8.1 △P= N×16.1 △P= N×28.0
△P=N×6.9 △P= N×13.6 △P= N×22.0
△P=N×8.3 △P= N×16.4 △P= N×26.6
△P=N×6.9 △P= N×13.7 △P= N×22.3
△P=N×8.9 △P= N×19.6 △P= N×28.5
△P=N×10.6 △P= N×20.9 △P= N×34.0 Pt = 80 mm
翅片规格
CP（38 /68/ 8/ 1 )
Pt = 88 mm
翅片规格
CP（38 /76/ 8/ 1 )
Pt = 90 mm
翅片规格
CP（38 /68/ 6/ 1 )
Pt = 80 mm
翅片规格
CP（51 /81/ 8/ 1 )
Pt = 95 mm
翅片规格
CP（51 /89/ 8/ 1 )
Pt = 104 mm
平均数值
h = 26.7
△P= N×2.8
h = 43.9 h = 59.2 h =72.3
h = 25.0
△P= N×3.4
h = 41.1 h = 55.0 h =67.6
h = 28.6
△P= N×4.1
h = 47.0 h = 62.9 h =77.3
h = 26.4
△P= N×3.5
h = 43.5 h = 61.6 h =75.8
h = 24.8
△P= N×2.5
h = 40.9 h = 54.7 h =67.2
h = 26.8
△P= N×2.4
h = 43.8 h = 58.5 h =72.0
△P=N×7.9 △P= N×15.7 △P= N×29.8
△P=N×8.1 △P= N×16.0 △P= N×26.0
△P=N×11.2 △P= N×25.4 △P= N×41.2
△P=N×13.2 △P= N×26.2 △P= N×42.5
△P=N×10.9 △P= N×21.7 △P= N×35.2
△P=N×9.1 △P= N×18.4 △P= N×29.8
上表的说明：1 计算的流体平均温度为 100℃ ；适用与空气或烟气。
2 翅片按等边三角型叉排排列 ；N 代表流动方向上的管排数。
3 “翅片规格”见第二讲中的说明 ；
4 “迎风面质量流速” 是指流体在进入管束之前，单位流通面积，单位时间（每秒）流过的流体质量（kg）。
应用方法： 1 计算或选择“迎风面质量流速”和“翅片规格” ；
2 在上表中找到相近的对应值，从而查取 h 和△P 值。
如果您在应用上表时仍感到有点麻烦，也不妨由表中最后一行的“平均数值“直接选取。不过，大约会有20% 左右的误差，同时，该平均值仅适用于高频焊翅片管束的常用规格。
5 关于翅片管换热系数和压力降的讨论 （1） 和其他换热器一样，换热系数高说明可节省传热面积，减少设备的一次投资；而压力降大，说明设备的阻力大，运行费用大，增加了二次投资。
（2） 在结构参数一定的情况下，换热系数和压力降都随着流速的增大而增大。由本讲推荐的计算公式可知，翅片管束的换热系数 h 与质量流速的 0。718 次方成正比；而压力降△P与质量流速的 1。684 次方成正比。
（3） 当用户对压力降有很苛刻的要求时，如要求整个翅片管换热器的压力降须控制在
100 Pa 以内，这时应采取的措施是：1），扩大迎风面积，减小迎面风速； 2），扩大管间距，进一步减小最窄截面处的质量流速。请注意，这时您付出的代价是：换热系数减小，换热面积增大。
（4） 当用户对压力降没有明确要求，或要求比较宽松时，作为设计者，您可以选用较大的质量流速，使结构更为紧凑。
（5） 在积灰比较严重的场合，还需要保证一定的流速，以使流体（烟气）具有一定的自吹灰能力。
好了，在本讲的最后，介绍一种特殊型式的翅片管--- 椭圆型翅片管，其基管是椭圆形的，而翅片是方型的。如下图所示。
这种管型的优点是：换热系数大而阻力小。就像轿车的外型设计一样，基管接
近流线型，比圆管的阻力小。其缺点是，加工制造的成本较高。
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