1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文 献 综 述

1课题研究背景

众所周知，换热器是工业传热过程中必不可少的设备，广泛应用于一切工业领域，尤其是化工、冶金、动力、交通、航空航天等部门。近年来，由于新技术发展和能源开发，改进换热器性能越来越受工业界重视。新技术、新工艺在现代工业生产领域中发挥越来越重要的作用。不断提高产品的技术含量，追求高效节能，最大限度地获取经济效益，已经成为企业组织生产所遵循的基本原则。

当前世界面临越来越严峻的能源危机和环境问题，我国面临着能源装置落后和能源利用率较低等问题，换热器能源消耗占工业用能的13%~15%，换热器作为工业生产装置中的最重要的节能设备，其传热性能的高低，直接影响着工业系统的能耗水平。保护环境和不断上升的能源成本是发展新的、更有效的能源生产方法和手段的主要动力^[1]。而传热管是换热器的重要部件，其性能的优良直接决定了换热器的传热性能，研发高效传热管受到工程界广泛关注^[2]。

翅片管换热器采用翅片管为传热元件,具有体积小、传热表面大、效率高的特点。它问世半个世纪，应用于炼油、化工行业已经有四十多年历史。自一九四八年美国德克萨斯州炼油厂首次全部采用翅片管空气冷却器代替传流的水冷却器以来，发展很快。五十年代起，英国新建的几家炼油厂也全部采用了翅片管空气冷却器。同时，翅片管换热设备逐步从炼油化工，扩展到电力、冶金和原子能等工业部门，其用途日益广泛^[3]。

由于在早期设计阶段的换热器失去控制，有必要分析可能的最坏的情况。所以利用Aspen Exchanger Design amp; Rating 软件对空气冷却器进行设计是很有必要的^[4]。

2 影响翅片管换热器的因素

翅片管换热器具有加工和装配简单、能承受高温高压，可靠性高、适应性强、选材范围广等优点^[5]，它是人们研究得最多的一种换热器之一，翅片管是组成各种热交换器的核心元件^[6]。使用空冷器，减少了补给水设施、水处理、循环泵、管路、水池、凉水塔等通常水冷所需要的一些设施^[7]。翅片管与光管相比，在消耗金属材料相同的情况下具有更大的表面积，从直观看属于第一次强化传热，但实际上换热面积增大的同时带来了传热系数的提高，达到了二次强化传热的目的^[8]。

翅片管换热器除了整体轧制的翅片外，各种加热方式都会使基管与翅片之间存在一定的接触热阻。由于接触热阻定量研究困难，目前对翅片管换热器的实验研究基本上都是针对开缝形式、翅片间距、管排数、管间距等影响因素，大多不涉及接触热阻，或者实际上将接触热阻归纳到气体测的热阻上，由于接触热阻与很多因素有关且具有很大随机性，因此虽然早在二十世纪六十年代就引起人们的关注，但经历半个多世纪研究后，目前仍然是传热学中最缺少系统知识和规律的分之领域。

不同的结构参数(流程布置^[9][10]、温度交变^[11]、翅片间距、翅片厚度、翅片高度、管排数、管间距等),水温^[12]、气流速度^[13]和表面涂层对翅片管换热器的换热性能都有一定程度的影响^[14]。换热器倾斜角度以及进风约束条件^[15]、表面积灰^[16]对换热器性能也有很大影响。

翅片管换热器结构相对比较简单，体积较小，重量较轻，制造和使用方便，因而在各种低温系统中作为汽化器或自增压器而广泛应用^[17],而低温环境下的结霜问题也随之产生^[18][19],其对空气的处理过程也将直接影响到设备运行稳定性^[20][21]。

3 国内外发展现状

国外炼油厂采用全空冷和在汽轮机排气系统中应用空气冷凝器的日益增多。空气冷却器经过长期使用，不断改进已经日益完善。目前，国外翅片管换热装置的单项最大参数是：操作压力700kgf/cmsup2;，温度400℃以上，管长13.3米，热负荷5#215;10千卡/小时，重量145吨。翅片管的发展趋势是：1、增加翅片密度。2、改进翅片几何形状。3、改善翅片管生产的质量管理，其中包括对双金属轧成式翅片管的结合热阻测试。4、增加翅片管长度。从整体结构上讲，国外空冷器主要有斜顶式、水平式、立式、圆环式、V形和Z形。按翅片管空冷器风机布置形式分，空冷器有鼓风式和引风式两种。

我国翅片管换热设备的发展大致上分为三个阶段：第一个阶段从1964年至1967年，这是我国翅片管换热器的开发期，在此短短几年里，从无到有，发展较快。第二个阶段从1968年到1978年，在这期间，发展缓慢。翅片管换热器产品单一，结构单纯，制造质量低下，风机不能自动调角，翅片管的传热性能也较差。从1979年至今，所谓的第三个阶段，这个阶段的特点是全面检阅了我国空冷技术的发展状况，同时也摸清了我国空冷技术与国际领先水平的差距，明确了努力方向。

为了提高换热效率和搞清传热机理，几十年来人们在翅片形状、间距和管径等方面进行大量深入研究^[22][23]。随着翅片管换热设备的不断发展，近年来其应用领域也在不断发展^[24]。

4 研究意义

未来翅片管的发展是朝着换热表面大大强化、翅片与基管连成一体的方向的。并且，生产的成本大幅度降低，生产也愈趋规模化。研制高效节能的翅片管是势在必行的，并且要求经济性能和工作性能都有所改善。

换热器的工艺设计一般是指通过传热计算和压降优化,提出最适宜的换热器结构形式供设备专业进行机械结构设计^[25]。随着科学技术的发展，特别是化工、冶金、动力、交通、航空、航天等行业的迅速发展，要求换热器设备紧凑、轻巧、高效并小型化，而一般的列管式换热器则不能满足这些要求，这就促使着人们去研究更加高效的换热器。翅片管是组成各种热交换器的核心元件，其质量的优劣直接影响热交换器的工作性能。

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1．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

1.设计研究内容

翅片管换热器采用翅片管为传热元件,具有体积小、传热表面大、效率高的特点。不同的结构参数(流程布置、温度交变、翅片间距、翅片厚度、翅片高度、管排数、管间距、水温、气流速度和表面涂层等）对翅片管换热器的换热性能都有一定程度的影响。

2. 设计研究手段

由于空气冷却器结构复杂，流体流动状态难以预测，手算必然耗费大量的人力物力，因此需要在工程设计过程中，应用功能强大的换热器设计软件，以达到经济高效的设计目的。本设计利用Aspen Exchanger Design amp; Rating 软件对空气冷却器进行设计。首先要充分了解空气冷却器的设计过程，在此基础上熟悉空气冷却器的传热计算，结构计算和阻力计算等。通过EDR设计计算，设计出一台符合工程应用的空气冷却器。