显而易见，增大翅片间距，虽然Sf增大了，但同时会减小Gmax，ho必然减小。虽然Sf的增大会使得N减小，增大翅片总效率ηo，但在正常情况下，这种影响并不大，而造成Ao减小的影响却比较大。最终的结果，就是使翅片侧的热阻增大，换热器尺寸增加，在设计中一般要避免这种情况。所以，在可能的情况下，应使Sf尽可能小。但Sf并不能无限减小，考虑到边界层的存在，Sf应确保大于两倍的边界层厚度，否则相邻两翅片之间的流动变成层流，对传热是不利的。
此外，翅片间距的减小，会增大翅片侧流体阻力，使机械能消耗增大，因此需结合实际需要反复核算考虑。
2.2 翅片厚度
增大翅片厚度的好处在于增大Gmax，从而增大ho，同时也略微增大了ηf，但会使得Ao显著减小，使换热器尺寸增大、材料消耗增加，对于换热器的设计是不利的。因此，在可能的情况下，应使用薄的翅片。
3 翅片高度的选择
翅片的高度并不是越高越好。虽然增加翅片高度，可以增大换热面积，但翅片效率也随着迅速降低，当翅片高度超过某一数值之后，增大的换热面积经翅片效率的折算就会变得没有意义。因此，理论上必然存在某一合适的高度，使整个传热面积最小， Ao最大。
工程上可以采用试算法求解。在确定换热管的材质、翅厚和翅片间隔之后，换热面积Ao只是翅高L和迎风面积Afr的二元函数。如网带炉换热器翅片管，基管为Φ19×2的不锈钢304无缝钢管，翅片为铝（1000系列），翅厚0.2mm，翅片间隔2.5mm（不含翅厚），令翅片外径自35mm变化到60mm（即翅高自8mm变化至20.5mm），迎风面积从0.5m2增加到2m2。
在设计换热器时，除了换热效果是必须考虑的因素之外，换热器的热阻也是必须计算和校核的。但事实上，对于气体这类的低密度流体，克服换热器摩擦阻力功耗的机械能会轻而易举的多达多传递的热能，在对大多数时候，机械能价格是同类热量的4～10倍[1]。此外，对于本例的氢气-水换热器而言，还必须遵守国家关于氢气的安全规定，即氢气在不锈钢管道中流速极限不得超过25m/s[2]。
翅片高度和迎风面积的减小，会急速提高换热器内氢气的流速，迎风面积为0.5平方米时，当翅高低于42mm以下时即超过了国家安全规范，是绝对不能允许的。工程经验上一般取翅片效率ηo在0.6～0.75之间，本例中即翅片高度在10～15mm之间，迎风面积在1～1.5m2之间，这种选择是恰当的。
4 结论
本文针对圆形翅片换热管，分别针对其材质、翅片厚度、翅片间距、翅高进去讨论，选择其设计最优解，结果如下：
（1）基管材质对整体换热过程影响不大，一般可用不锈钢304材质。在要求较高的场合可使用铜管，但不宜在表面质量要求较高的热处理炉上使用。翅片材质对整体换热过程影响较大，一般应尽可能选择导热系数高的材质。
（2）翅片厚度和间隔宜取较小值，但不应小于两倍的边界层厚度。
（3）翅片高度宜选择使翅片效率在0.6～0.75之间的数值。
【参考文献】
[1]宣益民.紧凑式热交换器[M].北京：科学出版社，1997.
[2]GB 50177-2005 氢气站设计规范[S].北京：中国计划出版社，2005.
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