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空冷器的设计范文空冷器是一种用于将热量从物体中移走的设备。
它通常包括一个风扇和一些散热片，通过自然对流或强迫对流的方式将热量散发到空气中。
空冷器被广泛应用于电子设备、汽车发动机、工业设备等领域。
在设计空冷器时，需要考虑以下几个关键因素：1.散热性能：空冷器的主要功能是降低物体的温度，因此散热性能是设计的首要考虑因素。
散热性能取决于风扇的风量和风压，以及散热片的材料和形状。
风量越大，风压越高，散热效果就越好。
散热片的材料通常选择导热性能较好的金属，如铝和铜。
此外，散热片的形状也对散热性能有重要影响。
一些常见的散热片形状包括翅片、管状、鳍片等。
2.噪音水平：由于空冷器通常会安装在需要安静环境的地方，如办公室、居住区域等，因此噪音水平也是设计的重要考虑因素。
减少噪音的方法包括优化风扇叶片的形状，增加风扇叶片的数量，设计低噪音的轴承等。
3.体积和重量：空冷器通常是紧凑且轻便的，因为它们需要安装在有限的空间中，如电子设备的机箱内部。
设计时需要充分考虑空间限制，尽量减小体积和重量。
一些常见的减小体积和重量的方法包括使用轻质材料，采用紧凑的散热片布局，以及优化风扇的设计。
4.可靠性：空冷器通常需要在恶劣的环境条件下运行，如高温、高湿度、灰尘等。
因此，设计时需要考虑其可靠性。
采用高品质的材料和优化的结构设计，可以增加其抗腐蚀、抗震动和抗老化能力。
5.能效：随着能源资源的紧缺和环境保护的呼声，能效成为设计的一个重要指标。
通过采用高效的风扇、低功率的驱动电路、优化的散热片布局等方式，可以提高空冷器的能效。
综上所述，设计空冷器需要综合考虑散热性能、噪音水平、体积和重量、可靠性以及能效等多个因素。
通过优化这些因素的设计，可以得到适用于各种应用场景的高性能、低成本和可靠的空冷器。
空冷器结构及原理一、引言空冷器是一种常见的散热设备，用于将热量从热源传递到周围环境中，以保持设备的正常工作温度。
本文将介绍空冷器的结构和工作原理。
二、结构空冷器的结构主要包括散热片、风扇、散热管和散热底座等组件。
1. 散热片：散热片是空冷器的主要散热部件，通常采用铝合金材料制成。
散热片的表面通常呈现大面积的鳍片状结构，以增加散热面积，提高散热效率。
2. 风扇：风扇是空冷器中的关键组件之一，用于产生气流并增加空气对散热片的流动速度。
风扇一般由电机、叶片和外壳组成。
电机提供动力，叶片通过旋转带动空气流动，外壳则保护电机和叶片。
3. 散热管：散热管是用于传导热量的管道，通常采用铜或铝材料制成。
散热管内部充满了导热介质，当热源与散热管接触时，导热介质将热量传导到散热管的表面，然后通过散热片和风扇散发出去。
4. 散热底座：散热底座是空冷器与热源之间的接触面，通常采用导热材料制成，以确保热量能够有效地传递到散热管。
三、工作原理空冷器的工作原理基于热传导和对流散热的原理。
当热源产生热量时，散热底座与热源接触，热量通过导热材料传递到散热管内的导热介质中。
导热介质具有较高的导热性能，能够快速将热量传导到散热管的表面。
热量传导到散热管表面后，散热片的鳍片结构增加了散热面积，使热量更容易散发到空气中。
同时，风扇产生的气流加速了空气在散热片上的流动速度，增强了热量的对流散热效果。
通过这样的工作原理，空冷器能够快速而有效地将热量从热源传导到空气中，使热源保持在一个合适的温度范围内，确保设备的正常运行。
四、总结空冷器是一种常用的散热设备，通过散热片、风扇、散热管和散热底座等组件的配合工作，实现了将热量从热源散发到周围环境的目的。
其工作原理基于热传导和对流散热的原理，通过导热介质和散热片的结构设计，以及风扇产生的气流，实现了高效的散热效果。
空冷器的结构和工作原理的理解对于正确选择和使用空冷器具有重要意义，同时也对于了解其他散热设备的原理具有一定的参考价值。
真空冷却器设计原理及应用真空冷却器是一种利用真空环境进行冷却的装置。
其设计原理基于热传导和物质流动的基本原理，并通过维持真空状态来提高冷却效果。
真空冷却器广泛应用于航天器、电子器件和科学实验等领域，具有高效、精确和可靠的冷却效果。
设计原理：真空冷却器的核心原理是通过真空环境下的热传导和物质流动来实现冷却效果。
其基本组成包括真空室、热源、冷源和控制系统。
首先，真空室是实现真空环境的基础。
真空室的内部与外部隔绝，以避免热量的传递。
真空室的材料选择需要考虑到其导热性能和耐高温性能。
热源是指需要冷却的物体，热量通过导热方式进入冷却系统。
热源与真空室通过接触面实现热传导，进而进入真空室。
冷源是提供冷却效果的关键部分。
冷源一般是一种低温介质，如液氮或液态氦。
通过将冷源置于真空室内，从而在真空环境下将热源冷却。
控制系统用于监测和调节真空室内的温度和真空度。
控制系统根据所需的冷却效果，可自动调整冷源的供给和冷却时间。
同时，控制系统也可以监测真空室内的压力变化以保持恒定的真空状态。
应用：真空冷却器的应用非常广泛，特别是在航天器、电子器件和科学实验等领域起到了重要的作用。
在航天器中，真空冷却器用于约束和控制设备的温度，以确保航天器的正常运行。
由于真空环境下的冷却效果较好，真空冷却器能够在无重力和极端环境中提供高效的冷却。
在电子器件中，真空冷却器常用于高性能计算机、激光器和传感器等设备的冷却。
由于这些设备在工作过程中会产生大量的热量，真空冷却器能够有效地管理和散发热量，提高设备的性能和寿命。
在科学实验中，真空冷却器被广泛用于制备超导材料和研究量子效应等领域。
通过维持真空状态，真空冷却器能够在非常低的温度下实现材料的冷却和测量，为科学研究提供了有力的工具。
总结：真空冷却器是一种利用真空环境进行冷却的设备，其设计原理基于热传导和物质流动的基本原理。
通过维持真空状态，真空冷却器能够提供高效、精确和可靠的冷却效果。
该技术在航天器、电子器件和科学实验等领域得到广泛应用，提高了设备的性能和可靠性。
换热器的分类随着科学技术的不断发展，换热器的种类也随着不同介质，不同压力，不同温度的要求随之增加，常见的一些具体分类如下：一、按传热原理分类可分为直接传热式换热器、蓄热式换热器、间壁传热式换热器、中间载体式换热器。
二、按结构分类可分为浮头式换热器、固定管板式换热器、填料函式换热器等。
三、按传热种类分类可分为无相变传热和有相变传热，一般分为冷凝器和重沸器。
管片式换热器一、基本结构管片式换热器的结构与管壳式换热器相似，但选择用翅片管来替代光管作为传热面，换热器由若干根翅片管组成，其主要元件就是翅片管。
根据传热原理，对流传热是指固体表面与流体接触时产生的传热现象，而安装翅片增大了传热面积，提高了换热效率。
二、工作特性管片式换热器常常应用在两侧流体的换热性能相差较大的场合，一般是用管外侧安装翅化表面来减小换热能力较差流体的换热热阻，可以使得整体换热效果得到增强。
管片式换热器的优点有1、结构紧凑、传热能力强、壳体直径或高度可减小，因此结构简单便于布置。
2、翅片管的传热面积比光管大2-10倍冷凝器的概述冷凝器是制冷系统的主要部件，它能够实现气体液体的互相转换，并排放热量。
冷凝器的工作过程是一个放热过程，在蒸发过程中，将蒸汽转变为液体的装置也称之为冷凝器。
设备原理气体通过一根很长的管子（一般是盘成螺线管），使热量散失到四周的空气中，铜类的金属导热性能强，通常用于输送蒸汽。
为了增加冷凝器的效率一般在管道上会额外增加热传导性能优异的散热片，加大散热面积，以此提高散热并通过使用风机来加快空气对流速度，将热量带走。
制冷剂的制冷原理是经压缩机将工质由低温低压的气体压缩成高温高压的气体，再经过冷凝器使其冷凝成中温高压的液体，再经过节流阀节流之后，使其转变成低温低压的液体。
低温低压的液态工质送入蒸发器，在蒸发器中液体吸热蒸发而变成低温低压的蒸汽，蒸汽再次送入压缩机内完成制冷循环。
根据冷却介质的种类，冷凝器主要可以分为空冷冷凝器和水冷冷凝器以及水和空气联合式冷凝器，在正常情况下，三种冷凝器都有很好的冷凝效果，但随着水资源的日渐短缺，空冷冷凝器得到了更多的重视，在化工、冶金、发电等很多不同行业都有着很多的应用。
空冷器的设备布置及管道布置设计0 前言作为当下较为常见的热交换设备，空冷器是将空气作为冷介质进行换热，高温介质一般从管内流通，通过换热元器件与空气形成对流热交换，与传统水冷却相比，空冷器具有节水、环保的特点，可大幅降低工业废气废水的排放，且设备运营维护成本较低，其中干式空冷器具有占地小、投资少、操作简单的优势，是当下石化行业中应用最为广泛的空冷形式。
从空冷器平面布置、占地、空间限制等考虑，需要加强管道布置、平台布置方面的管理。
一般状况下空冷器管束分为斜顶、水平两种形式，管程包括单管程、双管程等。
本文从空冷器布置方法、管道走向等进行了分析，旨在为设计工作奠定一定的理论基础。
1 空冷设备布置分析1.1 避免热风循环空冷器是借助环境中空气进行冷却的设备，因此空气入口温度的影响极为突出，对整体换热效果具有不可低估的作用，必须加强热风循环现象的防治。
从避免外界热风、高温设备影响的角度出发，空冷器一般需要布置在全年最小频率的下风向。
对于多台空冷器进行处理中，一般是采用成组布置的方法，不可在其间留有空隙。
多组同类空冷设备如果无法进行同时布置处理中，尽量将其维持在同一海拔高度，这是避免热风循环的常规举措。
此外，需要引起重视的是引风式、鼓风式空冷设备运行机理不同，一般不建议混合布置，如果受场地要求等必须混合布置时，需要保证引风空冷设备的管束与鼓风设备的风扇维持在一个高度上。
此外，需要将引风空冷器布置在鼓风空冷器的最小频率下风向上。
1.2 空冷器布置及梯子平台布置的分析空冷器选型环节中，需考虑设备是布置在管廊之上，还是构架之上。
为了保证布置合理，水平空冷器的本体方面，需要保证其构架柱脚跨度与下部支撑吻合，这对管道走向、进出口布置、平台设计等均具有积极的影响，可提高下部支撑结构受力合理性。
此外，空冷器的布置中，需要对管道布置的特殊性进行分析，如塔顶和空冷器的管道连接中，需要考虑低布置的方法，避免“U”形结构的发生，还要缩减管道长度、拐弯等状况，同时竖向布置方面，需要加强塔顶、空冷器之间以及空冷器到冷换构架之间的优化。
空冷冷却器设计
引言
空冷冷却器是一种常用于工业和航空领域的关键设备，用于降低机械设备或发动机的温度。
本文将探讨空冷冷却器的设计原理以及常见的设计策略。
设计原理
空冷冷却器的设计原理基于自然对流和强制对流的原理。
能够实现良好冷却效果的设计应该考虑以下几个因素：
1. 面积：冷却器的表面积越大，散热效果越好。
设计师应根据需要的散热量确定合适的冷却器面积。
2. 材料：选择合适的材料能够提高冷却器的散热效率。
通常选择具有良好导热性能的金属材料。
3. 流道设计：冷却器内部的流道设计要合理，以实现良好的流动性和热交换效果。
4. 外部环境：考虑到冷却器的工作环境，设计应该适应各种温
度和压力条件。
设计策略
在设计空冷冷却器时，以下几个策略值得考虑：
1. 翅片设计：通过合理设计翅片形状和布局，能够增加冷却器
的表面积，从而提高散热效率。
2. 换热介质：选择合适的换热介质能够提高冷却器的换热效果。
空气是最常见的换热介质，但在某些特殊情况下，也可以采用液体
作为换热介质。
3. 附加设备：根据实际需求，可以考虑添加附加设备，如风扇
或泵，来增加冷却效果和控制温度。
4. 优化布局：合理优化冷却器的布局，确保其能够在给定的空
间内发挥最大的散热效果。
结论
空冷冷却器的设计是一个复杂而关键的任务，需要综合考虑多个因素。
通过了解设计原理和采用合适的设计策略，可以有效地满足冷却器的散热需求，并确保机械设备或发动机的正常运行。
套片式空冷冷凝器的设计
套片式空冷冷凝器是一种常见的空气冷却系统，用于将气体或液体中的热量迅速转移至周围空气中，以便将其冷却和凝结。
其设计原理是将多个平行排列的金属片通过焊接、钎焊等方式连接成一体，形成一组狭长的通道，完全相互隔离，同时在通道两侧形成了大量的散热面，以便于更好地散热。
套片式空冷冷凝器的设计包括以下几个关键步骤：
1. 确定冷凝器的工作压力和流量要求，以便确定整个冷却系统的工作参数。
2. 根据系统压力、流量、温度等参数，选择合适的金属材料和片型设计，以便在有效地传热的同时保证耐蚀性和耐压性。
3. 根据实际情况，确定套片式空冷冷凝器的结构型式和数量，合理排布冷凝器的位置，同时考虑散热器的尺寸和排气方向等因素。
4. 进行技术计算和模拟，包括热力学、流体力学、结构力学等方面，以便验证所设计的套片式空冷冷凝器的可行性和性能。
5. 质量控制和测试，包括压力测试、温度测试、漏气测试等环节，以确保套片式空冷冷凝器的安全性和可靠性。
空冷器课件空气冷却器空冷器简述空气冷却器是以环境空气作为冷却介质，横掠空气冷却器是以环境空气作为冷却介质横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备，简称“空冷器”。
设备，简称空冷器。
采用空气冷却器代替水冷却期进行介质的冷凝冷却不仅可以节约用水，还可以减少水污染。
此外还具有维护费用低、运转安全可靠、使用寿命长等还具有维护费用低运转安全可靠使用寿命长等优点。
在炼油厂和石油化工厂的冷换设备中，空气冷在炼油厂和石油化工厂的冷换设备中空气冷却器成为不可或缺的一类设备。
其应用范围包含了塔顶油气冷凝到汽油、柴油冷却的各种不同工况。
在化学工业、电力、冶金等行业，空气冷却器也有在化学工业电力冶金等行业空气冷却器也有着广泛的应用。
空冷器的基本部件管束：由管箱、翅片管和框架的组合件组成。
需要冷却或冷凝的流体在管内通过，空气在管外横掠流过翅片管束，对热流体进行冷却或冷凝换热；轴流风机：一个或几个为一组的轴流风机，驱使轴流风机一个或几个为一组的轴流风机驱使空气的流动；构架：空气冷却器管束及风机的支撑部件；附件：有百叶窗、蒸汽盘管、梯子、平台等。
空气冷却器部件示意图空冷器的分类按空冷器管束布置型式分类：按空冷器管束布置型式分类?水平式空冷器斜顶式空冷器立式空冷器圆环式空冷器空冷器的分类按空冷器通风方式分类：按空冷器通风方式分类?自然通风式空冷器?鼓风式空冷器引风式空冷器空冷器的分类按空冷器冷却方式分类：按空冷器冷却方式分类?干式空冷器湿式空冷器干－湿联合空冷器?两侧喷淋联合空冷器；空冷器的分类按空冷器风量控制方式分类：按空冷器风量控制方式分类?百叶窗调节式空冷器可变角调节式空冷器电机调速式空冷器空冷器的基本类型水平式的结构型式水平引风式水平鼓风式结构特点及使用场合结构形式适用场合及特点优缺点适用于任何场合。
管束水平放置为了防止冷凝液停留在管水平鼓风式放置，为了防止冷凝液停留在管中，管子应有3°或1％的倾斜。
第四章空冷器的设计4.1 空冷器的设计条件4.1-1 设计条件1. 空气设计温度设计气温系指设计空冷器时所采用的空气入口温度。
采用干式空冷器时，设计气温应按当地夏季平均每年不保证五天的日平均气温[1][2][3]。
采用湿式空冷器时，将干式空冷器的设计气温作为干球温度，然后按相对湿度查出湿球温度，该温度即为湿式空冷器的设计气温。
我国各主要城市的气温列于附表4－1。
从该表可见我国绝大多数地区夏季平均每年不保证五天的日平均气温低于35℃。
当接近温度大于15－20℃时，采用干式空冷器比较合理。
在干燥炎热的地区，为了降低空气入口温度可以采用湿式空冷器。
2. 介质条件（1）适宜空冷器的介质条件适于采用空冷器的介质有石油化工过程中的气体,液体，水和水蒸汽等。
3.热流的操作条件（1）流量。
根据工艺要求而定。
（2）操作压力。
根据国家标准“空冷式换热器”的规定，最高的设计压为35 Mpa，这个压力可以满足石油化行业空冷器的操作要求。
（3）入口温度热流的入口温度越高其对数平均温差越大，因而所需要的传热面积就越小，这是比较经济的。
但是，考虑能量回收的可能性，入口温度不宜高，一般控制在120～130℃以下，超过该温度的那部分热量应尽量采用换热方式回收。
在个别情况下，如回收热量有困难或经济上不合算时，可适当介质入口温度。
就空冷器本身而言，考虑到介质温度升高会导致热阻的增加，传热效率下降，绕片式翅片管的工作温度可用到165℃而锒片式翅片管可用到200℃如果热流入口温度较低（低于70~80℃），可考虑用湿式空冷器。
（4）出口温度与接近温度对于干式空冷器出口温度一般以不低于55~65℃为宜[3]，若不能满足工艺要求，可增设后湿空冷，或采用干－湿联合空冷。
接近温度系指热流出口温度与设计气温之差值。
干式空冷器的最低值应不低于15℃[3]，否则将导致空冷器的面积过大，这是不经济的。
上述的设计数据应填入表4.1-1的”空气冷却器规格表”内.表41-1 空冷器设计规格表构架数量化学清洗片距架中心距特殊接管法兰面型式印记有无百叶窗自动手动温度表振动切换开关有无压力表机械设备风机型号驱动机型式减速机型式风机台数驱动机台数减速机台数风机直径驱动机转数转/分传动比风机功率驱动机功率功率调节型式: 手调自调调频转数:转/分支架支座材料: 叶片轮毂控制发生故障时的风机角度最大最小锁住百叶窗控制发生故障时的风机速度最大最小锁住出口温度控制精度±℃空气再再循环内循环外循环蒸汽盘管有无占地面积M2 总重kg运输重kg图号4.2翅片管参数的优化翅片管是空气冷却器的传热元件，翅片管的参数对空冷器的传热效率、功率消耗和噪声等有直接的关系[4]。
第四章空冷器的设计4.1 空冷器的设计条件4.1-1 设计条件1. 空气设计温度设计气温系指设计空冷器时所采用的空气入口温度。
采用干式空冷器时，设计气温应按当地夏季平均每年不保证五天的日平均气温[1][2][3]。
采用湿式空冷器时，将干式空冷器的设计气温作为干球温度，然后按相对湿度查出湿球温度，该温度即为湿式空冷器的设计气温。
我国各主要城市的气温列于附表4－1。
从该表可见我国绝大多数地区夏季平均每年不保证五天的日平均气温低于35℃。
当接近温度大于15－20℃时，采用干式空冷器比较合理。
在干燥炎热的地区，为了降低空气入口温度可以采用湿式空冷器。
2. 介质条件（1）适宜空冷器的介质条件适于采用空冷器的介质有石油化工过程中的气体,液体，水和水蒸汽等。
3.热流的操作条件（1）流量。
根据工艺要求而定。
（2）操作压力。
根据国家标准“空冷式换热器”的规定，最高的设计压为35 Mpa，这个压力可以满足石油化行业空冷器的操作要求。
（3）入口温度热流的入口温度越高其对数平均温差越大，因而所需要的传热面积就越小，这是比较经济的。
但是，考虑能量回收的可能性，入口温度不宜高，一般控制在120～130℃以下，超过该温度的那部分热量应尽量采用换热方式回收。
在个别情况下，如回收热量有困难或经济上不合算时，可适当介质入口温度。
就空冷器本身而言，考虑到介质温度升高会导致热阻的增加，传热效率下降，绕片式翅片管的工作温度可用到165℃而锒片式翅片管可用到200℃如果热流入口温度较低（低于70~80℃），可考虑用湿式空冷器。
（4）出口温度与接近温度对于干式空冷器出口温度一般以不低于55~65℃为宜[3]，若不能满足工艺要求，可增设后湿空冷，或采用干－湿联合空冷。
接近温度系指热流出口温度与设计气温之差值。
干式空冷器的最低值应不低于15℃[3]，否则将导致空冷器的面积过大，这是不经济的。
上述的设计数据应填入表4.1-1的”空气冷却器规格表”内.表41-1 空冷器设计规格表构架数量化学清洗片距架中心距特殊接管法兰面型式印记有无百叶窗自动手动温度表振动切换开关有无压力表机械设备风机型号驱动机型式减速机型式风机台数驱动机台数减速机台数风机直径驱动机转数转/分传动比风机功率驱动机功率功率调节型式: 手调自调调频转数:转/分支架支座材料: 叶片轮毂控制发生故障时的风机角度最大最小锁住百叶窗控制发生故障时的风机速度最大最小锁住出口温度控制精度±℃空气再再循环内循环外循环蒸汽盘管有无占地面积M2 总重kg运输重kg图号4.2翅片管参数的优化翅片管是空气冷却器的传热元件，翅片管的参数对空冷器的传热效率、功率消耗和噪声等有直接的关系[4]。
因此，选择合适的翅片管参数对空冷器设计是非常重要的的.以下就翅片管参数对传热和阻力降的影响及如何选择作出评述。
1 翅片管的参数翅片管的参数主要是指它的几何参数如图1所示。
图4.2-1 翅片管的几何参数图中几何参数的意义如下：b－翅片平均厚度，m ；b =0.5(bp +br)bp翅片顶部厚度，m ；br翅片根部厚度，m ；d－光管外径，m ；D－翅片外径，m ；dr－翅片根部直径，mH－翅片高度，m ；S－翅片间距，m ；ST－翅片管横向管心距，m ；SL－沿气流方向的管排之管心距，m ；一般说来，翅片管的光管直径、翅片厚度基本上是固定的。
所以在评价翅片管的性能时选择的参数主要是翅片高度，翅片间距和管心距。
这些参数对翅片管的翅化比起主导作用，同时对传热和压力降也产生很大影响。
翅片管参数的优化主要是指空冷器设计中如何合理地选择片高、片距和管心距这三个参数，使所设计的空冷器得到较高的传热效率和较低的阻力损失。
从而使空器设计处于较优的状态。
2 翅片管的翅化比和有效翅化比在空气冷却器中，管外以空气作为冷却介质与管内的热介质进行热交换。
由于空气的导热系数低引起管外侧的传热系数也较低，为了弥补管外侧的传热系数的不足，所以在管外增加翅片以达到强化传热的目的。
管外的翅片总面积与光管表面积之比称之为翅化比。
翅化比表示如下：o rf A AA+＝ε（4.2-1）式中：ε－翅化比Af－翅片表面积，m2；Ar－翅片根部面积，m2；Ao－光管外表面积，m2。
这个翅化比是几何翅化比，它没有考虑到翅片的效率。
翅片管的传热效率与翅片管的表面温度有关，翅片表面温度自根部至顶部是递降的，愈到翅顶，其传热平均温差愈低，传热效果就愈差。
翅片的传热效率为：E f ＝度主流温度－翅片根部温均温度主流温度－翅片表面平从文献[5]可得：bh H 1632.0092.1E m of •λ-= （4.2-2） 式中：E f －翅片管的传热效率 H －翅片的高度，m ；h o －翅片管对空气侧的传热系数，W/(m 2.K)λm －翅片材料的导热系数，对于铝 为203.5 W/(m.K) 将以上数据代入上式得到高低翅片管的效率如下： 高翅片效率， E f =1.092-0.1736 U F 0.359 低翅片效率， E f =1.092-0.1298 U F 0.359 式中的U F 为标准状态下的迎面风速，m/s ..两种翅片高度的翅片效率与迎面风速的关系如图 4.2-2 所示。
从图中可以看出翅片高度是影响翅片效率的主要因素，低翅片比高翅片有较高的翅片效率。
翅片的效率随迎风面风速 的增加而下降，0.760.780.80.820.840.860.880.90.920.94 2.32.52.83.23.5迎面风速m/s翅片效率图4.2－2 高低翅片的效率翅片效率与翅片材料、翅片厚度和高度、空气侧传热系数有关。
当翅片效率求得后便可由下式求翅片管有效翅化比：brf f A A A +εE ＝（4.2-3） 式中：ε－ 翅片管有效翅化比 。
从图4.2-2可以看出，低翅片有较高的翅片效率，但由于它的翅化比低，最终的有效翅化比还是比不上高翅片，所以在设计中当管内侧的传热系数较高时还是采用高翅片为好。
如果管内的传热系数较低时则应采用低翅片管。
2、 翅片管几何参数与管外侧传热系数的关系计算管外空气侧传热系数的公式很多，在进行翅片管参数评价时可采比较通用的Briggs 公式[6]，该公式的标准误差为5.1％。
该式适用于各种翅片高度、片距、管心距等.将空气参数、迎面风速代入相应的准数并加以化简，便得到以光管外表面为基准的管外侧传热系数如下式所示：（4.2-3） 式中：h 0 － 管外侧的传热系数 W/m 2.Kεμρλ718.0296.0333.0718.0282.0718.00)()(1378.0Frr U HS p a d h -=Pr －空气的普兰特准数；λμ=C Pr ； λ－空气导热系数，W/m.K ； μ－空气的粘度，pa.s ; C －空气的比热，J/(kg.K) ;U F －标准状态下的迎风面风速，m/s ； ρ－空气密度，kg/m 3 ；S-翅片净间距，m H-翅片高度，m d r -翅根直径，mε－ 翅片管的有效翅化比a －系数，为迎风面积与最窄通风面积之比值。
它是与翅片管的高度、管心距和片厚有关的参数。
)(75.0a r r d D Sbd ---=T TS S (4.2-4)将空气为60℃时的物性参数代入可得管外侧的传热系数表达式：（4.2-5）从上式可看出，管外给热系数是翅片管根部直径、片距、片高、管心距、迎风面风速和有效翅化比等的函数，除迎风面风速外均是翅片管的几何参数，这些几何参数有的是互相关联的，为了确切地说明这些几何参数对空气膜给热系数的影响，下面就以高低两种翅片，各选两种管心距和三种不同片距，计算出不同风速下的空气膜给热系数，并将其结果绘成下图（图4.2-3）ε718.0296.0718.0282.00)(69.8F r U H S a d h -=2004006008001000120014001.522.533.54管外侧传热系数 W /(m ^2.K )_图4.2-3 翅片管的管外空气侧传热系数从图4.2-3可看出：（1） 各种几何参数的翅片管，其管外空气侧的传热系数随迎风面风速的增加而增加（2） 翅片管空气侧的传热系数随翅片的高度的增加而增加； （3） 翅片管空气侧传热系数随翅片间距的增加而下降； （4） 翅片管空气侧传热系数随管心距的增加而下降；为了工程上的估算方便，下面给出两种翅片管的简化计算公式： 高翅片管（翅片高H=16m ）： h 0=441.51U F0.718低翅片管（翅片高H=12.5mm ）: h o =395.11U F 0.718上两式的简化条件是：空气定性温度60℃ ；光管外径do=25mm ；翅片厚度b=0.4mm;高翅片的翅片效率E f =0.85;低翅片管的翅片效率E f =0.9翅片间距S=2.31mm2、翅片管的几何参数与管外压力降的关系空气流经翅片管管外侧时，气流对翅片表面的摩擦、气体的收缩和膨胀引起了气流的压力损失，通常称之为管外压力降。
这种压力降主要与风速、翅片管型式、几何参数及制造质量有关。
至今为止，压力降的精确理论计算尚未见到，目前所采用的计算公式均是经验公式。
国内外在这方面都做出大量的实验，归纳出各种型式的关联式，下面是罗宾逊（Robinson）和勃列格斯（Briggs）[7]通过试验归纳的计算式：△Ps＝37.86Re-0.3182515.0927.0rT2)()dS(sLT GnSSρ⨯-（4.2-6）若取空气定性温度为60℃时的物性参数代入（4.2-6）式得：△P s=0.0678 N t S T-0.927a1.684U F1.684（4.2-7）式中：△Ps－管外侧静压降，paNt－沿气流方向翅片管的排数；ST－管束的横向管心距，m ；a －管束的迎风面积与最小通风面积之比；UF－迎风面风速 m/s为了便于分析比较，将不同片高、片距和管心距的翅片管，改变迎风面风速按（4.2-7）式计算出相应参数下的管外静压降，并将结果绘于图4.2-4。
5101520251.522.533.54静压降 m m 水柱图4.2-4 翅片管的管侧静压降从图4.2-4可看出：（1） 管外静压降随风速的增加而增加；（2） 在相同的风速下，管外静压降随管心距的增加而下降、随翅片间距的加而减少。
空冷器中翅片管的管外静压降是决定功率消耗的重要因素 。
另一方面，静压降的增加也导致了噪声的增大。
因此，从降低功率消耗和噪声来看，都需要找出一组较为合适的翅片管参数，使得它的压力降最小。
3 翅片管几何参数的选择尽管空冷器采用的冷却介质是取之不尽的空气，但要达到高效地利用空气亦不 是一件易事。
因此空冷器的优化设计就成了众所关心的课题。
为了达到空冷器的优化设计的目的，需要将空冷器的翅片管几何参数与整个空冷器费用进行关联，找出它们之间的关系，为合理选用翅片参数提供依据。
