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微翅片管內(nèi)的單相液體流在商業(yè)的HVAC應(yīng)用中變得愈加重要，加強管束用于浸沒式蒸發(fā)器和殼側(cè)冷凝器，能提高熱傳，使冷水機組達到高效率，減緩全球氣候因HVAC系統(tǒng)而變暖的問題。然而，人們普遍了解到微翅片在增強熱傳的同時，亦會增加壓降。以往的研究大都集中在湍流區(qū)發(fā)展關(guān)連式。目前只有少數(shù)作品，從基礎(chǔ)研究熱傳和壓降從層流到過渡流，最終到湍流的連續(xù)變化的特征。因此，更深入的實驗研究是必要的。

在內(nèi)部增強管道的單相液體流在商業(yè)的HVAC應(yīng)用中變得越來越重要，加強管束用于浸沒式蒸發(fā)器和殼側(cè)冷凝器，能提高熱傳遞。這使冷水機組達到高效率，有利于減緩全球氣候因為HVAC系統(tǒng)而變暖的問題。而微翅片管就是其中一類的內(nèi)部增強管道。然而，人們普遍了解到微翅片在增強熱傳的同時，亦會增加壓降。在以往的研究中，大部分的作品都集中在一個特定的流態(tài)建立關(guān)連式，特別是在湍流區(qū)。目前只有少數(shù)作品，是從根本上研究熱傳和壓降從層流到過渡流，最終到湍流的連續(xù)變化的特征表現(xiàn)。因此，更深入的實驗研究是必要的。

文獻綜述：
Jensen and Vlakancic [1]定義了微翅片的高度是少于0.03Di (i.e. 2e/Di<0.06)，Di指的是管內(nèi)徑，e就是翅片高度?；旧?，這類管道是廣泛地用于高流量的應(yīng)用的，因為熱傳的增強在高流速（湍流區(qū)）比在低流速（層流區(qū)）更為明顯。 Khanpara et al. [2]的報告指出，微翅片管內(nèi)湍流的熱傳，當Reynolds number由5,000至11,000時，有30至100%的增強。Brognaux et al. [3]指出，微翅片管的熱傳對比平管有65至95%的提升。不過，在等溫壓降的實驗中發(fā)現(xiàn)到壓降也有35至80%的增幅。Jensen and Vlakancic [1]的工作闡明，微翅片增加了20至220%在湍流區(qū)的熱傳。然而，摩擦因子亦增加了40到140%。Webb et al. [4]計算了efficiency index，其定義是增強管道與平管的熱傳和摩擦因子的比值。在他們研究的七條不同的微翅片管中，當Reynolds number在20,000到80,000時，efficiency index在0.98到1.18之間變化。在層流的研究中，幾位研究者[3, 5-7]總結(jié)了壓降和熱傳并沒有明顯受到微翅片的影響。Trupp and Haine [8]指出，二次流(secondary flow)在層流的發(fā)生，在縱向翅片的管道內(nèi)并不顯著，而進口長度(entrance length)和翅片的幾何特征亦沒有關(guān)聯(lián)。

管則粗化能增加熱傳表面積，從而提高熱交換器的效能。而熱傳表面積的增加會導(dǎo)致熱交換器的管道流速下降，令到流體的Reynolds number在層流和湍流之間，亦即過渡流。為了應(yīng)付高效能的需求，愈來愈多HVAC單元會被操作在過渡流，但是對壓降和熱傳在過渡流的表現(xiàn)，人們的認識是十分有限的。在Esen et al. [6]的研究中觀察到摩擦因子和熱傳隨著Reynolds number的突然改變。不同管道的尺寸，過渡流的起始也不同。而且，過渡流對于熱傳和壓降的影響是顯著的。但是，過渡流的終結(jié)并沒有在該項究中提及。該項究亦沒有針對過渡流作進一步的討論。Jensen and Vlakancic [1]觀察到微翅片管中的摩擦因子的過渡流周期很長，直至Re 20,000才是完全的湍流。在過渡流的周期中，摩擦因子對于Reynlods number并不靈敏。同樣的表現(xiàn)亦在[3, 5, 9]的研究中觀察到。

根據(jù)Ghajar及其團隊[10-12]針對平管摩擦因子和熱傳的特征研究得知，浮力效應(yīng)(buoyancy effect)，進口長度，過渡流的起始和終結(jié)，還有加熱對于摩擦因子的影響，是研究過渡流的重點。然而，在過去關(guān)于微翅片管的研究中，以上提及的重點有些是被忽略了。此外，過去的研究亦甚少討論到翅片的幾何特征對摩擦因子和熱傳在過渡流的影響。

None 二等獎
這項研究的部份成果，已在2011年7月24日至29日，在日本濱松市舉行的四年一度的大型國際會議：ASME-JSME-KSME JOINT FLUID ENGINEERING CONFERENCE中發(fā)表。作品編號：AJK2011-16026, "EXPERIMENTAL INVESTIGATON OF THE SINGLE-PHASE FRICTION FACTOR AND HEAT TRANSFER INSIDE THE HORIZONTAL INTERNALLY MICRO-FIN TUBES IN THE TRANSITION REGION"