[發(fā)明專利]每扁管四個平面渦產(chǎn)生器式扁管管翅換熱器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110073896.2
• 申請日: 2011-03-25
• 公開（公告）號: CN102109282A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王良璧;張永恒;董元信;梅元貴;宋克偉;常立民;曹茹
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州交通大學(xué)
• 主分類號: F28D1/053
• 分類號: F28D1/053;F28F1/32;F28F13/12
• 代理公司: 甘肅省知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 鮮林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管翅換熱器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種每扁管四個平面渦產(chǎn)生器式扁管管翅換熱器。

背景技術(shù)

扁管管翅換熱器最適合移動設(shè)備用換熱器，比如汽車水箱，內(nèi)燃機(jī)車用換熱器，扁管管翅換熱器可以是管帶式或穿片式，前者更像板翅式換熱器。如無特別說明，“管翅換熱器”中“管”一般指圓管，現(xiàn)有絕大部分關(guān)于管翅換熱器片型的專利僅涉及圓管管翅換熱器。而扁管管翅換熱器和圓管管翅換熱器無論在管型結(jié)構(gòu)還是在換熱器制造工藝方面都截然不同。

不論圓管還是扁管管翅換熱器，一般液體工質(zhì)在管內(nèi)流動，氣體在管外側(cè)流動，由于氣體的比熱很小，使得在傳熱過程中的熱阻主要集中在氣側(cè)。在氣側(cè)安裝翅片以增加換熱面積減小空氣測的熱阻是提高換熱的有效措施，已在各個行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。但是翅片表面溫度和管子表面溫度之差隨著遠(yuǎn)離管子表面距離的增加而增加，降低了換熱性能，同時也受到經(jīng)濟(jì)性的限制使得翅片的面積不能無限地增加。為了進(jìn)一步提高管翅換熱器的傳熱性能，在翅片表面設(shè)置渦產(chǎn)生器是一種有效的強(qiáng)化傳熱措施。在翅片表面沖壓出的渦產(chǎn)生器在流體中可以產(chǎn)生漩渦，造成二次流動，促進(jìn)冷熱流體間的混合，可以有效地強(qiáng)化翅片表面的換熱性能。

扁管管翅換熱器具有流動通道變化平緩，可有效減小氣側(cè)流體的流動阻力、降低能耗。現(xiàn)有的研究表明在扁管管翅換熱器氣側(cè)主流方向的渦通量比圓管管翅換熱器氣側(cè)要小得多。所以扁管管翅更適合采用渦產(chǎn)生器來增強(qiáng)主流方向的渦通量。而管型和渦產(chǎn)生器的位置及其幾何參數(shù)的優(yōu)化組合對換熱器綜合性能的影響十分重要。例如，對于多排管翅換熱器，上游由渦產(chǎn)生器產(chǎn)生的縱向渦及和管型誘導(dǎo)的馬蹄形渦會在下游衰減并與下游的渦進(jìn)行干涉或疊加，明顯影響翅片的換熱能力。為了進(jìn)一步提高扁管管翅片型的換熱性能，非常有必要進(jìn)一步優(yōu)化參數(shù)組合，設(shè)計高效低阻換熱片型。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種降低流動阻力、降低能耗、提高翅片換熱能力的每扁管四個平面渦產(chǎn)生器式扁管管翅換熱器。

本發(fā)明采用下述技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：

一種每扁管四個平面渦產(chǎn)生器式扁管管翅換熱器，包括沿著氣體流動方向排列的換熱管和套在換熱管上的翅片，所述沿著氣體流動方向排列的換熱管為扁管，在翅片上設(shè)有套裝扁管的孔，每個孔的上下兩側(cè)分別沖壓兩對向上的三角型小翼式渦產(chǎn)生器，并在翅片上留有三角形孔，第一對渦產(chǎn)生器的前緣點分別位于孔的前端切線，第二對渦產(chǎn)生器的前緣位于孔的中間垂直線。?

所述的渦產(chǎn)生器1之間的的橫向間距為孔5寬度的1.5～3.0倍。

所述渦產(chǎn)生器1的兩直角邊長之比為2。

所述渦產(chǎn)生器1的高度等于翅片4間距的0.6～1.0倍。

所述渦產(chǎn)生器1底邊與流動方向有一鈍角夾角θ為115-135°。

本發(fā)明相對沒有在翅片上沖壓出渦產(chǎn)生器的扁管管翅換熱器，傳熱系數(shù)大，換熱效率高，換熱能力大大提高，從而使扁管翅片散熱器綜合性能較好，可以節(jié)省大量資源。本發(fā)明的翅片表面的渦產(chǎn)生器的數(shù)量較少，?在每個扁管旁有4個而且排列規(guī)則，相對百葉窗、波紋、開縫翅片等沖壓模具也比較簡單。本發(fā)明的扁管管翅換熱器具有流動通道變化平緩，比圓管管翅換熱器氣側(cè)要小得多，可有效減小氣側(cè)流體的流動阻力、降低能耗。當(dāng)流體流經(jīng)渦產(chǎn)生器時，在渦產(chǎn)生器處及渦產(chǎn)生器下游會產(chǎn)生縱向渦，在流體中產(chǎn)生伴隨主流的二次流動。所產(chǎn)生的二次流向下游傳遞到較遠(yuǎn)位置，使管外氣體通道內(nèi)冷熱氣體不斷得到混合，可以有效地提高翅片表面的換熱性能。同時兩對渦產(chǎn)生器有固定的位置，消除了上游由渦產(chǎn)生器產(chǎn)生的縱向渦及和管型誘導(dǎo)的馬蹄形渦在下游的衰減并與下游的渦進(jìn)行疊加，明顯提高了換熱器的換熱能力。??????????????

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明翅片結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：