[發明專利]橢圓管管翅式換熱器流線型等波幅圓弧形波紋翅片

有效

• 申請號: 201410375513.0
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104089518A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 周文和;王良璧;胡萬玲;林志敏;宋克偉;常立民;王天鵬;張永恒;王小見;武祥;劉松;蘇梅;王良成;張強;張昆;王燁;郭鵬
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: F28F1/32
• 分類號: F28F1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發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圓弧形波紋翅片。?

背景技術

管翅式換熱器廣泛應用于化工、空調、制冷等多個行業。在使用過程中，一般液體工質在管內流動，氣體在管外側流動。而氣體側熱阻占到此類換熱器總熱阻的70％-90％，是換熱環節的主要熱阻，減小空氣側的熱阻對提高換熱器整體換熱性能是非常重要的。而強化翅片可以增加翅片的換熱面積和加強空氣側的氣流擾動，增大空氣側的換熱，從而提高換熱器的換熱性能。因此，近年來強化翅片在換熱器中的應用越來越廣泛。?

橢圓管管翅式換熱器由于其管子幾何結構和圓管相比具有一定的流線性特點，但當管子尺寸變大或流速提高時，其流線性變差，流體掠過橢圓管流動時的脫體引起流動壓力損失較大，并在橢圓管尾部形成不利于傳熱的回流區。現用翅片并不能改善流體流經翅片側的流線性。因此，橢圓管管翅式換熱器翅片表面換熱性能有待進一步提高。?

發明內容

本發明的思路是通過流線型波紋通道引導流體按流線流動，達到抑制流體脫體、減小流動壓力損失，同時擴展翅片表面積、提高翅片流動與換熱綜合性能的目的。?

為實現以上目的，本發明提出的技術方案是設計一種橢圓管管翅式換熱器流線型等波幅圓弧形波紋翅片，即在所述翅片上按照流線走向從氣流入口到出口連續沖壓出凸凹相間的流線型圓弧形凸波紋4和流線型圓弧形凹波紋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的凸圓弧形波紋4、凹圓弧形波紋5的橫斷面形狀為圓弧形型線。其圓弧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的交點分別為9′—15′，然后分別確定交點10′和11′、11′和12′、12′和13′、13′和14′的中心點a、b、c和d，按波幅大小垂直中心面O—O上下移動交點10′—14′分別到10″—14″，最后分別通過三點9′、10″和a，a、11″和b，b、12″和c，c、13″和d及?d、14″和15′確定凸波紋4及凹波紋5的圓弧形型線方程。?

所述的流線型翅片1的流線是翅片1所對應管翅式換熱器平片翅片側通道沿管軸向中心截面管尾不出現回流區時的流線。?

所述的流線型翅片的凸波紋4、凹波紋5間距或數目依據波紋區域邊界8的流函數值按需確定。?

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于管孔2的縱、橫中心線對稱分布。?

所述流線型翅片1上沖壓出橢圓環凸臺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上沖壓出橢圓環凸臺3的高度可以變動，用于調節翅片間距，脹管后凸臺緊緊地與圓管接觸，起到固定翅片減小熱阻的作用。?

流線型翅片與管子組裝后，當流體在流線型翅片空間流動時，通過翅片表面的流線型凸凹波紋連續不斷的引導，流體主要沿著既定流線流動，截面流動速度較均勻，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、減小了流動阻力。同時，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。?

附圖說明

圖1是一種橢圓管管翅式換熱器流線型等波幅圓弧形波紋翅片。?

圖2是圓弧形波紋型線確定方法示意圖。?

圖1中標號：1.翅片；2.翅片上橢圓管孔；3.橢圓環凸臺；4.流線型凸波紋；5.流線型凹波紋；6.圓弧波紋形狀；7.翻邊；8.波紋區邊界。?

圖2中標號：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；10″—14″是按波幅大小垂直中心面O—O上下移動10′—14′后的對應點；a、b、c和d分別是10′和11′、11′和12′、12′和13′、13′和14′的中點。?

具體實施方式