板翅式冷板与换热器的传热因子与摩擦因子计算

1. 日神钢公式

1.1 锯齿翅片(Re=300~7500)

$$
\begin{align}
\ln_{}{f}=0.132856(\ln_{}{Re} ) ^2-2.28042(\ln_{}{Re})+6.79634
\end{align}
$$

$$
\begin{align}
\ln_{}{j}=-2.64136\times 10^{-2}(\ln_{}{Re})^{3}+0.555843(\ln_{}{Re})^{2}-4.09241(\ln_{}{Re})+6.21681
\end{align}
$$

1.2 平直翅片（Re=400~10000）

$$
\begin{align}
\ln_{}{j}=0.103109(\ln_{}{Re} ) ^2-1.91091(\ln_{}{Re})+3.211
\end{align}
$$

$$
\begin{align}
\ln_{}{f}=0.106566(\ln_{}{Re} ) ^2-2.12158(\ln_{}{Re})+5.82505
\end{align}
$$

1.3 多孔翅片（Re=400~10000）

$$
\begin{align}
\ln_{}{j}=2.136707(\ln_{}{Re})^{2}-15.92678(\ln_{}{Re})+34.57583-9.544151\times 10^{-2}(\ln_{}{Re})^{3}
\end{align}
$$

$$
\begin{align}
\ln_{}{f}=1.565191(\ln_{}{Re} ) ^2-12.31399(\ln_{}{Re})+28.79806-6.736098\times 10^{-2}(\ln_{}{Re} ) ^3
\end{align}
$$

2. 威汀公式

2.1 层流区，

$Re≤1000$时：

$$
\begin{matrix}
 f=7.661(\frac{a}{d_e})^{-0.384}(\frac{s_f-\delta _f}{s-\delta _f})^{-0.092}Re^{-0.712} \
j=0.483(\frac{a}{d_e})^{-0.162}(\frac{s_f-\delta _f}{s-\delta _f})^{-0.184}Re^{-0.536}
\end{matrix}
$$

2.2 湍流区，

$Re≥2000$时：

$$
\begin{matrix} f=1.136(\frac{a}{d_e} )^{-0.781}(\frac{\delta _f}{d_e}) ^{0.534}Re^{-0.198} \
j=0.242(\frac{a}{d_e} )^{-0.322}(\frac{\delta _f}{d_e}) ^{0.089}Re^{-0.368}
\end{matrix}
$$

2.3 公式的参数范围为:

$$
\begin{matrix}
0.7 \le a/d_{e} \le 5.6,; 0.03 \le \delta_{f}/d_{e} \le 0.166 \
0.162 \le \dfrac{s_{f}-\delta_{f}}{s-\delta_{f}} \le 1.196,;
0.65,\mathrm{mm} \le d_{e} \le 3.41,\mathrm{mm}
\end{matrix}
$$

式中，s为翅片高度，$s_{f}$为截距，a为离散度，$d_{e}$为当量直径，$\delta_{f}$为翅片厚度，单位均为mm。

过渡区

$$
\begin{matrix}
\mathrm{Re}{f}^{*} = 41\left(\frac{a}{d{e}}\right)^{0.772}
\left(\frac{s_{f} - \delta_{f}}{s - \delta_{f}}\right)^{-0.179}
\left(\frac{\delta_{f}}{d_{e}}\right)^{-1.04} \
\mathrm{Re}{j}^{*} = 61.9\left(\frac{a}{d{e}}\right)^{0.952}
\left(\frac{s_{f} - \delta_{f}}{s - \delta_{f}}\right)^{-1.1}
\left(\frac{\delta_{f}}{d_{e}}\right)^{-0.53}
\end{matrix}
$$

参考雷诺数$Re_{f}^{*}$

是层流区（$Re≤1000$）与湍流区（$Re≥2000$）两条$f\sim Re$曲线交点处的$Re$；同理，$Re_{j}^{*}$是层流区（$Re≤1000$）与湍流区（$Re≥2000$）两条$j\sim Re$曲线交点处的$Re$

。若$Re< Re_{j}^{}$，用层流区的公式确定$j$，否则就用湍流区的公式确定$j$；若$Re< Re_{f}^{}$，用层流区的公式确定$f$，否则就用湍流区的公式确定$f$。