[發明專利]一種縱向翅片管及其準則數計算方法

有效

• 申請號: 201310726845.4
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103697738A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 范明秀;冷學禮;張冠敏;朱軍;師艷平;周青
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F28F1/14
• 分類號: F28F1/14;G01N25/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

技術領域

本發明屬于換熱器領域，尤其涉及一種換熱用的翅片管，屬于F28F領域。?

背景技術

散熱器中，目前廣泛的適用翅片管散熱器，通過翅片可以擴大散熱面積，增強換熱效果，但是翅片管的散熱器類型、以及翅片管參數的設定都影響者散熱效果的好壞，而且目前在能源危機的情況下，急需要節約能源，滿足社會的可持續發展，因此需要開發一種新的翅片管，同時需要將翅片管的結構進行優化，使其達到換熱效率最大化，以節約能源，達到環保節能的目的。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種新的翅片管及其換熱過程中準則數的計算方法。?

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種翅片管，所述翅片管包括基管和翅片，所述翅片為縱向翅片，所述翅片包括第一端和第二端，第一端連接到基管的外壁上，翅片從第一端向外延伸至第二端，其特征在于，從第一端到第二端，所述的翅片的厚度逐漸變小。?

所述基管和翅片的材料是鋁合金，所述鋁合金的組分的質量百分比如下：3.0％Cu，1.9％Mg，1.6％Ag，0.6％Mn，0.25％Zr，0.3％Ce，0.23％Ti，0.38％Si，其余為Al。?

所述基管的管內部設置防腐層，基管的外部涂覆耐磨層，防腐層、基管以及耐磨層的熱膨脹系數依次增加。?

一種計算翅片管換熱過程的準則數的方法，根據換熱一側流動狀態固定,另一側流動狀態改變,通過得到的總傳熱系數,分離得到固定側表面傳熱系數h,以及流動側Nu-Re數準則關系式。?

與現有技術相比較，本發明翅片管具有如下的優點：?

1）本發明提供了一種新的翅片管，翅片隨著距離基管的越遠，厚度越來越小，從而使得材料得到節約，達到最好的換熱的效果。?

2）通過對鋁合金的組分的質量百分比的合理分配，提高翅片管的高耐熱性和高導熱性。?

3）防腐層、基管以及耐磨層的熱膨脹系數依次增加，保證在通熱水的時候，?各層的膨脹率相同，保證各層的緊密結合，防止脫落。?

4）提供了一種快速的準則數的計算方法。?

附圖說明

圖1是本發明翅片管橫切面示意圖；?

圖2是翅片管的側面示意圖；?

圖3是準則數計算的流程圖；?

圖4是流速和換熱系數的曲線圖；?

圖5是Nu-Re數變化曲線圖；?

圖6檢驗算法原始數據表現出的表面傳熱系數變化曲線圖；?

圖7通過算法分離得到的兩側Nu-Re數變化曲線圖。?

附圖標記如下：?

1上集管，2翅片，3第一端，4第二端?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。?

如圖1-2所示，一種翅片管，所述翅片管包括基管1和翅片2，如圖2所示，所述翅片為縱向翅片，所述翅片包括第一端3和第二端4，第一端3連接到基管的外壁上，翅片從第一端3向外延伸至第二端4，如圖1所示，從第一端3到第二端4，所述的翅片的厚度逐漸變小。?

之所是使得隨著離開基管的距離的增加，翅片的厚度不斷的變小，主要原因是因為隨著離開基管的距離的增加，換熱量也在不斷的下降，因此通過減小翅片的厚度來減少換熱面積，也可以保證完成足夠的換熱，從而可以節約材料，達到換熱效果的最優。?

作為一個優選的實施例，在第二端4，翅片的厚度為0。?

當然，翅片的數量并不局限于附圖1中的兩個，可以設置多個。?

基管1和翅片2的材料是鋁合金，所述鋁合金的組分的質量百分比如下：3.0％Cu，1.9％Mg，1.6％Ag，0.6％Mn，0.25％Zr，0.3％Ce，0.23％Ti，0.38％Si，其余為Al。?

鋁合金的制造方法為：采用真空冶金熔煉，氬氣保護澆注成圓坯，經過600℃均勻化處理，在400℃，采用熱擠壓成棒材，然后再經過580℃固溶淬火后，在200℃進行人工時效處理。導熱系數為大于250W/(m*k）。?

基管1和翅片2可以一體制造，也可以分體制造，基管和翅片也可以是不同的材料，例如基管是前面提到的鋁合金，翅片則可以采用其他合金，其中其他合金組成如下：?

質量百分比如下Ni30％；Cr20％；Al6％；C0.03％；B0.016％；Co2％；Ti3％；Nb0.1％；La0.2%；Ce0.2％；Fe余量。?