丁兴江，章学来，陆定宇，徐笑锋，刘 伟，王绪哲

（上海海事大学 商船学院，上海 201306）

符号说明：

A——管束组件管道内孔面积，m2；

Ab——流体在缺口处流通面积，m2；

Ac——折流板间错流流通面积，m2；

C水——水的比热容，J/（kg·K）；

di——管束组件管道内直径，mm；

do——管束组件管道外直径，mm；

FW——流体管道壁面处摩擦力，N；

hf——流体压头损失，m；

K——传热系数，W/（m2·K）；

L——管束组件管道长度，m；

M油——循环油质量流量，kg/s；

M水——循环水质量流量，kg/s；

Nb——折流板数目；

Nc——管束错流段管排数；

Ncw——管束弓形板缺口有效错流管排数；

n——管束组件管道数量；

P单管——管束组件单根致热管制热功率，W；

P致热器——管式致热器制热功率，W；

p1，p2——截面1-1和截面2-2的流体压力，Pa；

Q单管——管束组件单根致热管体积流量，m3/s；

Q管束——管束组件体积流量，m3/s；

Re——雷诺数；

rb——旁路校正系数；

ri——管束组件管道内半径，mm；

rl——折流板泄漏校正系数；

rs——折流板间距不等校正系数；

t水″——循环水管式致热器出口水温，℃；

t水′——循环水管式致热器进口水温，℃；

V——流体管道平均流速，m/s；

V1，V2——截面 1-1和截面 2-2的流体管道平均流速，m/s；

Δp——流体压力差，Pa；

Δpbk——管束错流段压力损失，Pa；

Δpwk——管束弓形板缺口压力损失，Pa；

Δtm——对数平均温差，℃；

α1，α2——截面1-1和截面2-2的流体的动能修正系数；

λ——沿程阻力系数；

μ——流体动力黏度，Pa·s；

μ油——循环油动力黏度，Pa·s；

μW油——循环油管道壁面处动力黏度，Pa·s；

ρ——流体密度，kg/m3；

τ0——流体管道壁面处剪应力，Pa；

Φ——传热量，W。

0 引言

风能是一种取之不尽，用之不竭的清洁能源。人类利用风能有风帆助航、风力提水、风力发电和风力致热等多种形式［1］。风力发电是目前应用最广泛的一种形式，风力致热是一种后发的风能应用领域。在日常生活或生产中，以热的形式加以利用的能量约占总消耗能量的60%以上，如生活热水、采暖、温室、养殖业以及生产中的清洗等需要大量的热能且一般温度需求不高。……