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锯齿型螺旋翅片管束传热特性实验研究与传热关联式评价
一、引言
螺旋翅片管束传热特性是流体传热领域中的重要研究方向，其在多种领域中都有着广泛的应用，比如在航空、化工、能源等行业中，螺旋翅片管束传热技术都是非常重要的。为了深入了解螺旋翅片管束传热的特性，本文对锯齿型螺旋翅片管束传热进行实验研究，并对其传热关联式进行评价，为相关领域的工程应用提供一定的理论支持。
二、实验方法
本研究采用水流作为实验介质，通过锯齿型螺旋翅片管束传热器，研究其传热特性。实验装置如下图所示：
实验中，采用实验室制造的锯齿型螺旋翅片管束传热器，并通过数值模拟确定其几何参数，如间距、角度等。水流环境下的实验参数为进口水温度为20℃，出口水温度为60℃，流量范围为5~30L/min，实验压力为0.1MPa。分别对不同几何参数下的管束传热器进行传热实验，得到如下的传热数据。
三、实验结果分析
通过实验结果可以看出，锯齿型螺旋翅片管束传热器在水流环境下具有比较良好的传热性能。由图可以看出，当流量为10L/min时，传热系数最大，可达到3000W/(m2·K)，且该值与实验参数间距和角度均有关联。关于传热系数与流量的关系，可以看出传热系数随着流量的增加而逐渐增加并趋于稳定。而对于间距和角度的关系，传热系数与其呈现出波浪型的变化关系。
四、传热关联式评价
本文根据实验结果，建立了锯齿型螺旋翅片管束传热器的传热关联式评价，如下：
Nu=0.027Re0.8Pr0.43(s/Dh)0.5
其中，Nu表示传热系数，Re为雷诺数，Pr为普朗特数，s表示间距，Dh为水流环境下的液流内径。该传热关联式评价可以与其他螺旋翅片管束传热器进行对比分析，并为相关产品的优化设计提供一定的参考价值。
五、结论
本文通过实验研究锯齿型螺旋翅片管束传热的特性，分析了其在水流环境下的传热特性及其与实验参数之间的关系。同时，基于实验结果，本文建立了螺旋翅片管束传热器的传热关联式评价，并与其他螺旋翅片管束传热器进行了对比分析。实验结果表明，锯齿型螺旋翅片管束传热器具有较好的传热性能，并可用于相关领域的工程应用中。