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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(qiáng)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(jī)組達(dá)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(qiáng)熱傳的同時(shí)，亦會(huì)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(shí)驗(yàn)研究是必要的。

在內(nèi)部增強(qiáng)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(qiáng)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(jī)組達(dá)到高效率，有利于減緩全球氣候因?yàn)镠VAC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(qiáng)管道。然而，人們普遍了解到微翅片在增強(qiáng)熱傳的同時(shí)，亦會(huì)增加壓降。在以往的研究中，大部分的作品都集中在一個(gè)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(shí)驗(yàn)研究是必要的。

文獻(xiàn)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。基本上，這類管道是廣泛地用于高流量的應(yīng)用的，因?yàn)闊醾鞯脑鰪?qiáng)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(bào)告指出，微翅片管內(nèi)湍流的熱傳，當(dāng)Reynolds number由5,000至11,000時(shí)，有30至100%的增強(qiáng)。Brognaux et al. [3]指出，微翅片管的熱傳對(duì)比平管有65至95%的提升。不過，在等溫壓降的實(shí)驗(yàn)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(jì)算了efficiency index，其定義是增強(qiáng)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(dāng)Reynolds number在20,000到80,000時(shí)，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(jìn)口長(zhǎng)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(huì)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(huì)被操作在過渡流，但是對(duì)壓降和熱傳在過渡流的表現(xiàn)，人們的認(rèn)識(shí)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(duì)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(xiàng)究中提及。該項(xiàng)究亦沒有針對(duì)過渡流作進(jìn)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(zhǎng)，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(duì)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(tuán)隊(duì)[10-12]針對(duì)平管摩擦因子和熱傳的特征研究得知，浮力效應(yīng)(buoyancy effect)，進(jìn)口長(zhǎng)度，過渡流的起始和終結(jié)，還有加熱對(duì)于摩擦因子的影響，是研究過渡流的重點(diǎn)。然而，在過去關(guān)于微翅片管的研究中，以上提及的重點(diǎn)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(duì)摩擦因子和熱傳在過渡流的影響。

None 二等獎(jiǎng)
這項(xiàng)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(guó)際會(huì)議：ASME-JSME-KSME JOINT FLUID ENGINEERING CONFERENCE中發(fā)表。作品編號(hào)：AJK2011-16026, "EXPERIMENTAL INVESTIGATON OF THE SINGLE-PHASE FRICTION FACTOR AND HEAT TRANSFER INSIDE THE HORIZONTAL INTERNALLY MICRO-FIN TUBES IN THE TRANSITION REGION"