[發(fā)明專利]橢圓管管翅式換熱器流線型等波幅折線形波紋翅片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410373831.3
• 申請(qǐng)日: 2014-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN104132573A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王燁;王良璧;宋克偉;胡萬(wàn)玲;林志敏;郭鵬;常立民;王天鵬;周文和;張永恒;王小見;武祥;劉松;蘇梅;王良成;張強(qiáng);張昆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F28F1/32
• 分類號(hào): F28F1/32
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橢圓管管翅式換熱器翅片，特別涉及一種橢圓管管翅式換熱器流線型等波幅折線形波紋翅片。?

背景技術(shù)

管翅式換熱器應(yīng)用廣泛。一般液體工質(zhì)在管內(nèi)流動(dòng)，氣體在管外側(cè)流動(dòng)。而氣體側(cè)熱阻占到此類換熱器總熱阻的70％-90％，是換熱環(huán)節(jié)的主要熱阻，減小空氣側(cè)的熱阻對(duì)提高換熱器整體換熱性能是非常重要的。而強(qiáng)化翅片可以增加翅片的換熱面積和加強(qiáng)空氣側(cè)的氣流擾動(dòng)，增大空氣側(cè)的換熱，從而提高換熱器的換熱性能。因此，近年來(lái)各種形狀的強(qiáng)化換熱翅片，比如百葉窗、橫向波紋、開縫、渦產(chǎn)生器、間斷環(huán)面槽、菱形立刺等在管翅式換熱器中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。?

橢圓管管翅式換熱器由于其管子幾何結(jié)構(gòu)和圓管相比具有一定的流線性特點(diǎn)，但當(dāng)管子尺寸變大或流速提高時(shí)，其流線性變差，流體掠過(guò)橢圓管流動(dòng)時(shí)的脫體引起流動(dòng)壓力損失較大，并在橢圓管尾部形成不利于傳熱的回流區(qū)。現(xiàn)用翅片并不能改善流體流經(jīng)翅片側(cè)的流線性。因此，橢圓管管翅式換熱器翅片表面換熱性能有待進(jìn)一步提高。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的思路是通過(guò)流線型波紋通道引導(dǎo)流體按既定流線流動(dòng)，達(dá)到抑制流體脫體、減小流動(dòng)壓力損失，同時(shí)擴(kuò)展翅片表面積、提高翅片流動(dòng)與換熱綜合性能的目的。?

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種橢圓管管翅式換熱器流線型等波幅折線形波紋翅片，即在所述翅片上按照流線走向從氣流入口到出口連續(xù)沖壓出凸凹相間的流線型折線形凸波紋4和流線型折線形凹波紋5。?

所述的流線型翅片1上同一波谷、波峰連線均為流線，波紋區(qū)域邊界8也是流線，且在沖壓前翅片(平片)中心面O—O上，以流函數(shù)值按需確定。?

所述的流線型翅片1上所有波紋的波幅相同，為翅片間距的0.1—0.9倍。?

所述的流線型翅片1的凸折線形波紋4、凹折線形波紋5的橫斷面形狀為折線形型線。其折線形型線的確定方法是：先把流線9—15放置在沖壓前翅片(平片)中心面O—O上，這些流線和橫截面C-C的交點(diǎn)分別為9′—15′，按波幅大小垂直中心面O—O上下移動(dòng)交點(diǎn)10′—14′分別到10″—14″，最后分別通過(guò)兩點(diǎn)9′和10″，10″和11″，11″和12″，12″和13″，?13″和14″及14″和15′確定凸波紋4及凹波紋5的折線形型線方程。?

所述的流線型翅片1的流線是翅片1所對(duì)應(yīng)管翅式換熱器平片翅片側(cè)通道沿管軸向中心截面管尾不出現(xiàn)回流的流線。?

所述的流線型翅片的凸波紋4、凹波紋5間距或數(shù)目依據(jù)波紋區(qū)域邊界8的流函數(shù)值按需確定。?

橢圓管的排列方式可以是順排也可以是叉排。?

所述的流線型翅片1上沖壓出的凸波紋4、凹波紋5相間分布并且分別關(guān)于管孔2的縱、橫中心線對(duì)稱分布。?

所述流線型翅片1上沖壓出橢圓環(huán)凸臺(tái)3，且在其頂部沖壓出一翻邊7，便于翅片穿管和確定片距。?

所述流線型翅片1上沖壓出橢圓環(huán)凸臺(tái)3的高度可以變動(dòng)，用于調(diào)節(jié)翅片間距，脹管后凸臺(tái)緊緊地與橢圓管接觸，起到固定翅片減小熱阻的作用。?

流線型翅片與管子組裝后，當(dāng)流體在流線型翅片空間流動(dòng)時(shí)，通過(guò)翅片表面的流線型凸凹波紋連續(xù)不斷的引導(dǎo)，流體主要沿著流線流動(dòng)，截面流動(dòng)速度較均勻。流體沿著橢圓管流動(dòng)，橢圓管尾部流體的脫體得到了有效的抑制，改善了橢圓管尾部的換熱、減小了流動(dòng)阻力。同時(shí)，翅片表面凸凹波紋增加了翅片表面面積，減小了傳熱熱阻，提高了翅片的換熱能力。?

附圖說(shuō)明

圖1是一種橢圓管管翅式換熱器流線型等波幅折線形波紋翅片。?

圖2是折線形波紋型線確定方法示意圖?

圖1中標(biāo)號(hào)：1.翅片；2.翅片上橢圓管孔；3.橢圓環(huán)凸臺(tái)；4.流線型凸波紋；5.流線型凹波紋；6.折線形波紋形狀；7.翻邊；8.波紋區(qū)域邊界。?

圖2中標(biāo)號(hào)：9—15流線；9′—15′是放置在在O—O面上的流線9—15和橫截面C-C的交點(diǎn)；10″—14″是按波幅大小垂直中心面O—O上下移動(dòng)10′—14′后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。?

具體實(shí)施方式