翅片管传热系数是多少(翅片管换热器装配图)

导语：翅片管/热管系列讲座—7

第七讲 热管的传热热阻

热量从热源经过热管传给冷源的过程是一个传热过程。热量在传递过程中需要克服一系列的热阻，每克服一项热阻，就产生一定温度降落。设热源的温度为Th，吸热源的温度为Tc，（Th-Tc）就构成了热量在传递过程中的温降。

所谓热阻，就是温降和传热量的比值，即传递单位热量（w）所需要的温降（℃），热阻的单位是（℃/w）。通常用R表示：

R = ΔT/Q——— （1）

热阻R是与温差ΔT相对应的，某一局部温降对应某一局部热阻，全部温降对应全部热阻。由上式可知，当传热量Q为定值时，ΔT越大，则R值也越大，反之亦然。事实上，热阻的概念，与电学上电阻的概念是完全类似的，式（1）与电学中的欧姆定律相对应，温降（温差）对应电压差，而传热量（或热流）对应电流，这样一来，热阻就对应电阻了。

下面对重力热管讨论每一局部的传热过程及其热阻，注意到，对一稳定运行的热管，热量Q为一常数。

重力热管各项热阻及热量的计算式表示于附表中。

重力热管的各项热阻

在上述各项热阻中，热管本身对应的热阻是从R2至R6的5项热阻。

即RHP=R2+ R3+ R4+ R5+ R6

RHP对应的温差：ΔTHP=Tweo-Twco

由式（1）热管从热源至冷源的传热量Q可写为:

Q=ΔT/R = (Th-Tc)/(R1+ RHP + R7)--（2）

热管本身的热阻RHP应该最小化，即应该RHP <<R1 ，及RHP << R7。

上表中列出了热管传热过程中各项热阻的概略值，此概略值是在下列条件下计算出来的。

热管尺寸：Ф32×3.5，总长Lo=4m，加热段长度Le=2m，冷却段长度Lc=2m，介质为水。

加热段外侧是烟气的横向冲刷，管外换热系数heo=50 w/㎡℃,烟气温度Th=220℃；冷却段外侧是空气的对流换热，管外换热系数hco=60 w/㎡℃，空气温度Tc=80℃。

在上述条件下，各项热阻的计算值如上表中所示。

由表中的数值可以算出上述各项热阻之和：

ΣR= R1+ R2+ R3+ R4+ R5+ R6 +R7=0.1824 ℃/w

热管本身的热阻：

RHP=R2+ R3+ R4+ R5+ R6 =0.024 ℃/w

热管本身的热阻RHP占总热阻ΣR的比值

= 1.3 %

即热管本身的热阻占总热阻的1%左右。99%左右的热阻集中在热管的外侧：从热源到热管加热段外表面及从冷源外表面至冷源的传热。计算表明热管本身的热阻是很小的，这正是由热管的“超导热”特性所决定的。

下面可以计算出各部分热阻对应的温降，计算条件是：热管传热量Q=830w（计算过程略），计算结果如上表所示。

从热源（气体）到蒸发段外表面的温降为70℃；

从凝结段外表面至冷源（气体）的温降为68℃；

热管本身的温降为热管的各项温降之和：

0.4+0.7+0.00005+0.5+0.4=2.0℃

它占总温降（220-80=140℃）的1.4%

由此可推出：

蒸发段外表面温度：220-70=150℃

凝结段外表面温度： 80+68=148℃

所以，如果用表面测温仪测量热管两端外表面的温度，在上述条件下，有2℃的温差是正常的。

小结：

（1）什么叫热阻？热阻是传递单位热量所需要的温降或温在传递同样热量Q的情况下，某一过程所需的温差越大，则说明该过程热阻越大。

（2）热管从热源到冷源的传热由一系列的热阻串联组成，其中热管本身的热阻很小，热阻主要集中在热管的外侧：从热源到蒸发段外表面和从冷凝段外表面到冷源。

（3）和热阻相对应，热管本身的温降也很小，主要的温度降落发生在热管元件的外侧。

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