第43卷第1期 鍋爐技術 Vol-43,No.1
2012年1月 BoILERTECHNOLoGY Jan..2012
【設計·科研·試驗】
H型鰭片管傳熱的分析和計算
牛天況1,王振濱2
(1.上海鍋爐廠有限公司,上海I2.上海電氣集團公司中央研究院,上海)
摘要: 采用有限元數值求解鰭片傳熱和傳統相似理論計算方法相結合,得到符合經驗數值的合理結果;對
于工程實踐具有參考價值。
關鍵詞: H型鰭片管;MATLAB;有限元數值求解;傳統相似理論計算
中圖分類號:TK222 文獻標識碼:A 文章編號:1671一086X(2012)01一0001一05
內的水和壁面的對流傳熱系數比煙氣側的對流
0前言
傳熱系數大2個數量級以上,因此可以忽略這個
近年來H型鰭片管省煤器的應用逐漸由大 熱阻。
型鍋爐推廣到各種容量和各種燃料和燃燒方式
1 鰭片對流傳熱和導熱
的鍋爐上。
對于傳熱系數這個重要的熱力參數的計 H型鰭片管的傳熱按照通常的表達形式:
算,目前有許多計算方法,例如蘇聯的熱力計 QF=KF△£HF (1)
算標準‘¨、B&w公司介紹的方法‘21以及國內式中:Qr——鰭片管(有鰭片的地方,不包括裸露
的研究者所做的各項研究工作。多數是以基 的光管)將由煙氣來的傳遞給管子
的熱量,W;
于試驗的管子的傳熱的計算為基礎加以鰭片 K廣鰭片管部分(不含裸露的光管)綜合
因素的修正。作者認為H型鰭片管的鰭片部
傳熱系數,W/m2·℃,
分占據主要的地位,而鰭片的導熱過程又起著 H廣鰭片受熱面,m2;
重要的作用。本文作者曾于2007年采用
出——傳熱溫壓,℃。
MATLAB中對于偏微分方程求解的程序,計
△£=口一£。 (2)
算分析了影響H性鰭片管傳熱的若干因素。
式中:p——煙氣溫度,℃;
現進一步嘗試采用計算機求解鰭片傳熱并結
£?!茏咏饘贉囟?一般管子金屬溫度與
合基于相似理論的傳統的計算,建立H型鰭片
水溫相差甚少,這里為了簡化,認為
管傳熱的計算方法并對于影響傳熱的各因素
就是水溫),℃。
進行分析。
真正和煙氣直接進行對流換熱的是鰭片的2
H型鰭片管的傳熱可以劃分通過鰭片向管
個側面。鰭片間形成平行流道,其對流換熱按照
子傳熱和直接向管子傳熱的2個過程,兩者互有
文獻[1]的方法(