工程上经常采用肋片(又称翅片)来强化传热和调节壁面的温度。例如，暖气散热片、空调散热器壁上的肋片都起强化传热的作用；低温省煤器管外肋片起调节壁面温度的作用。肋片是指在原来与流体接触的表面上加一些特殊形状的金属，有针状(针锥状、针柱状)、片状(矩形片、梯形片和三角形片)、圆环形的大套片等。肋片可以由管子直接整体轧制，也可将金属薄片缠绕、嵌套在管子上，然后经焊接、浸镀或胀接等方式制成。在加工制造过程中，在肋片与换热面表面接触处应尽量不留空隙以减少接触热阻。

研究肋壁传热，首先应了解肋片的一些基本尺寸和术语。如图1示的矩形截面直肋中，肋高h指肋片垂直于本体方向的尺寸；肋宽b指肋片与本体接触方向的尺寸；肋厚δ指肋片垂直于肋高和肋宽方向的尺寸；截面积A指肋片垂直于肋高截面的面积。肋基指肋片与本体接触处，此处面积称为肋基面积A0；肋端是指肋片高度的末端处，此处面积称为肋端面积Ah。凡肋基处的参数都以下标“0”表示，肋端处参数都以下标“h”表示。

设周围流体温度tf小于肋基温度t0，肋片上温度分布为t0>t>tf。热量经肋基处传出后，一部分向前传导，一部分经四周表面与流体对流传热。如图1所示，沿着热流方向肋片温度逐渐下降，向前导热热量及向四周流体传热量都同时减小，至肋端面处，最后剩余的热量经端面以对流换热的方式传给流体。总之，从肋基导出的所有热量经肋片传递作用全部传给四周的流体，肋片能起强化传热和调节壁温作用是因为肋片一般均用导热性能较好(λ较大)的材料制成，从肋基处能导出更多的热量，并能迅速传至肋片每个地方。另一方面，加肋后与流体接触的表面积比无肋时与流体接触的表面积增加很多，传热更充分，对流换热热阻大大减小。1

肋片效率是指肋片实际换热量Q与假设肋片整个表面都处于肋基温度时的换热量Q0之比，用符号ηf表示，即：ηf=Q/Q0=实际传热量/整个肋表面处于肋基温度时的传热量。式中Q0是整个肋表面都处于肋基温度下的传热量，这只是假设当肋片材料λ→0时下的传热量。根据牛顿冷却公式Q=αAf(t0-tf)，Af是指肋片与流体接触的表面积(注意与前面肋片横截面积A的区别)。对于已知形状、尺寸的肋片，Af很容易算出，Q0也容易算出，肋片效率ηf通常根据肋片形状和有关参数直接查对应的效率曲线得知。

肋片效率ηf是(mh')的函数，但是肋片效率的高低并不能反映肋片增强传热量的多少。肋片效率很高时，增加的传热量反而较小；肋片效率较低时，增加的传热量反而不是很小。1

在传热过程中，如果一种流体和固体表面问的传热系数(如α2)相对另一种流体的表面传热系数(α1)较小，而且该表面传热系数(α2)所对应的热阻在传热过程总热阻中是最大的，则此时降低这一最大热阻可明显提高传热过程的传热强度。降低表面对流换热热阻的方法有许多，在表面上加装肋片，使表面成为肋壁，增大流体与壁面的换热面积是减小表面换热热阻的有效手段。

如图2所示，平壁一侧为光壁，另一侧由肋片组成肋壁。设无肋一侧的表面积为Ai，肋壁侧总表面积为A0，它包括肋面突出部分的面积A2及肋与肋间的平壁部分的面积A1两个部分，即A0=A1+A2。肋间壁面与流体的换热量为α0A1(tw0-t0)，而肋面本身与流体的换热量则为α0ηfA2(tw0-t0)。此处ηf为肋片效率。在稳态条件下，通过传热过程各环节的热流量Q是一样的。1

加肋片有强化传热和调节壁温的作用，根据使用目的的不同，其使用注意事项也有所区别。

1、用于强化传热时肋片的安装注意事项

1)必须判断所加肋片是否一定有利于强化传热。因为使用肋片减小对流换热热阻的同时增加了导热热阻，至于总热阻是增还是减，需作进一步的判断。例如，在传热条件较好的钢制换热器表面套上塑料、陶瓷之类的材料制成的肋片，肯定不能增加传热。

2)肋片应装在表面传热系数较小的流体侧，这样增强传热的效果将最明显。

3)肋片安装方向应使流体沿着其表面流过，不能使流体运动方向与它垂直正交。垂直时，流动阻力大而且使肋片另一侧的表面传热作用下降。

4)肋片形状应当尽量采用变截面肋片。在等肋基厚度、等肋高的情况下，三角形肋片增强传热效果最好，梯形肋次之，最差的是等截面矩形肋。因为热量在向前传递的过程中，温度越来越低，所传递的热量也越来越小。这样既节省材料、减小质量又能保证单位传热面积达到最大热流密度。在忽略肋端传热量的肋片等高情况下，三角形肋表面最大，梯形次之，矩形肋最小。表面积越大，增加的传热量就越多。三角形肋被广泛应用就是这个道理。当肋片形状确定以后，采用短而厚型的肋片，还是采用细而长型的肋片，最佳尺寸组合等问题清见有关参考文献。

2、用于调节壁面温度时肋片的安装注意事项

1)根据调节的目的来选择肋片装在哪一侧。调高壁温．只能在接触高温流体侧壁面上加肋片；反之，调低壁温应在低温流体侧加肋片，与该侧流体表面传热系数的大小无关。

2)肋片安装方向不能与流体流动方向正交。2

本词条内容贡献者为: