付江奇，王启民，王国峰

（沈阳工程学院a.研究生部；b.能源与动力学院，辽宁 沈阳 110136）

近年来，内螺纹管作为一种高效换热部件，以其传热效果良好，制造工艺简单的优点，在空调制冷[1]以及石油化工管道输运[2]等领域均有广泛应用，其三维剖面结构如图1 所示，内螺纹管外表面光滑，内壁采用一定加工工艺形成的具有一定螺旋角度的翅片。实践证明[3-4]，这种特殊结构具有很好的强化换热性能，流动阻力的增加也十分有限。因此，以某高校电蓄热锅炉的某常见型号内螺纹烟管为研究对象，以高温空气为换热介质，在高雷诺数条件下研究其对流换热特性。

图1 常见内螺纹管的三维剖面结构

1 经验公式的选取与换热计算

1.1 经验公式的选取

选取内径d=45 mm 的某常见型号螺纹管作为电蓄热锅炉主要换热元件。为了进一步探究内螺纹管的换热特性，在确定相关螺纹参数的前提下，以高温空气为流动介质并定义其温度T和雷诺数Re的范围：673 K ≤T≤1 073 K，4×104≤Re≤1.6 ×105。综合上述基本条件，查找相关文献并借鉴近半个世纪国内外相关研究理论成果[4-9]，最终筛选出两组可用于电蓄热锅炉内螺纹管实际换热计算的经验公式，即东南大学公式[3]和重庆大学公式[9]。

1）东南大学公式

式 中，h/d1=0.02～0.05，s/h=11～25，104＜Re＜105。

2）重庆大学公式

式中，s/d1=0.5～1.7，h/d1＜0.07，2 × 104＜Re＜7 × 104。

1.2 换热计算

针对经验公式中的普朗特Pr 项，选取冯俊凯[10-19]等人研究的空气平均热容量、运动粘度、导热系数等试验关联式，对式（1）进行代入、整理、计算，计算结果如表1所示。

表1 对流换热系数a的部分计算……