间接式太阳能水箱换热盘管计算
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蓄热水箱内换热盘管设计计算过程 换热系数22211121
11
ln 2g K d d d d d （1）
1——管内强迫对流换热系数;
2——管外自然对流换热系数；
g ——紫铜管导热系数，385w/m ˙℃
1 流速和管径
太阳能集热板侧流量为G s =1。
98m 3
/h ，由式2可计算流速。
s f G u A (2）
式中，f u ——管内流体流速，m/s; A ——换热管内截面积，m 2 ； 选换热盘管材料及尺寸： 紫
铜管，φ15x0.5，即d 2 = 0.016m ，d 1=0.015m ，计算得出f u =3.1m/s. 2 1
取管内平均温度为60℃，饱和水的物性参数如下: =0。
654 w/m ˙℃，=0。
48x10—6m 2/s ，P r =2.99，则 1Re 96875f u d
0.80.430.021Re Pr 327.89Nu
11
14296Nu d w/m 2
˙℃
3
2
取水箱内定性温度为30℃，饱和水的物性参数如下：
=0.618 w/m ˙℃,=0.805x10-6m 2/s,Pr=5。
42,=0.305x10-3/K ，则 3
2
2566781.1g td Gr
Pr 3071953.54Ra Gr
0.250.5322.19Nu Ra
22857.034Nu d w/m 2
˙℃
4 K
将以上计算结果带入公式（1）可得，传热系数 22211121
11ln 2g K d d d d d =804.6 w/m 2˙℃
5 A 换热器面积r C q A K t C r ——热损失系数，取1.2
-—热媒分布不均匀对K 的影响，取0。
7
q ——太阳辐射强度，12kw
则可计算得A=0。
852 m 2
，所需φ15x0.5的紫铜管长度为:18.1m.。