概要

弊社では配管外側に巻きつける用途の放熱フィンとして、フォールディングフィン OPFFシリーズを展開・販売している。このフィンを外径φ10mmで内部に水が流れるステンレス配管外側に巻きつけた場合の放熱効果はどの程度であるのか、熱流体解析を実施して確認する。

解析モデル・条件

フィンモデル
フィン：フォールディングフィンOPFF
型番：OPFF-1-A-10-0.2-6-40-100-30
　OPFF-1-S-10-0.2-6-40-100-30(材料違い品)
材質：A1050、SUS304　板厚：0.2mm
フィンピッチ：6.0mm　フィン高さ：40mm
フィン幅：100mm×10個　フィン間隙間：22mm

解析条件
配管内流体：100℃、0.1m/s、水　周囲環境：25℃、乾燥空気、無風（自然空冷）or 3m/s（強制空冷）　
フィン材質：A1050、SUS304　配管材質：SUS304　配管厚み：0.5mm
フィン設置長さ：1000mm（合計10個）　　フィンと配管の間：接触熱抵抗として若干の空気層を設定
※フィン同士の間は風が抜けやすいように隙間を設けている。

解析結果

・出口水温（平均温度）
　　自然空冷
　　　フィン無し：93.1℃　フィン有り（A1050）：88.5℃　フィン有り（SUS304）：90.4℃
　　強制空冷
　　　フィン無し：91.2℃　フィン有り（A1050）：83.6℃　フィン有り（SUS304）：89.2℃

　→約1mフィンを設置すると、フィン無し時と比較して
　　自然空冷環境で2.7～4.6℃程度、
　　強制空冷環境で2.0～7.6℃程度
　　流体の平均温度を低下させられる可能性がある。

アルミの方が熱伝導率が良いため、右図においても
　　フィン先端まで高温になっていることが確認できる。