[發明專利]帶有流線形肋結構的換熱板及包含其的印刷電路板換熱器

有效

• 申請號: 201710663123.7
• 申請日: 2017-08-05
• 公開（公告）號: CN107687780B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 郭江峰;崔掀瑩;淮秀蘭;成克用;相夢如
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F28F3/04;F28F3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種帶有流線形肋結構的換熱板及包含其的印刷電路板換熱器，流線形肋的上、下弧線的第一區段從翼形的前緣延伸至最大內切圓位置處，第一區段為外凸形光滑曲線，外凸形光滑曲線的后端與最大內切圓相切，第二區段從最大內切圓延伸至翼形的后緣處，第二區段為內凹形光滑曲線，并且內凹形光滑曲線的前端與最大內切圓相切，第一區段與第二區段在最大內切圓處形成光滑連續曲線。本發明通過對翼型肋自身結構的重新設計和優化，使得換熱流體在流經各翼型肋時，在翼型肋最大寬度前后變化更加劇烈，從而提高翼型通道的換熱性能，通過對翼型前緣及后緣的結構設計，從而能夠更好引導換熱流體流動，繼而降低了翼型通道的壓降損失。

技術領域

本發明涉及換熱器領域，尤其涉及一種帶有流線形肋結構的換熱板及包含該換熱板的印刷電路板式換熱器。

背景技術

印刷電路板式換熱器是一種耐高溫高壓、高效緊湊式換熱器，在換熱板通道上通過蝕刻或機加工的方式加工出微小流體通道，最后將換熱板片通過擴散焊接方式組合在一起，形成換熱芯體。目前印刷電路板式換熱器中，常用的換熱板通道結構形式包括直通道、波紋通道等，相對于直通道，波紋通道換熱性能提高但壓降也大幅增加。為了改善換熱通道的壓降，很多新型結構被設計出來，例如圖1所示的翼型通道等。如圖2所示，現有的翼型通道中，翼型肋結構通常采用常規的對稱翼型，如NACA系列航空翼型，通過對翼型肋的長度Lc、寬度Lt，相鄰翼型肋之間的前后節距Ls、左右節距Lv等通道關鍵設計參數的優化，可以改善換熱通道的換熱性能及壓降。但是目前常規的翼型通道仍然存在換熱性能和壓降損失不能滿足實際需求的問題。

發明內容

針對現有技術存在的缺點和不足，本發明旨在提供一種流線形肋結構換熱板及包含該換熱板的印刷電路板換熱器，通過對翼型肋自身結構的重新設計和優化，使得換熱流體在流經各翼型肋時，在翼型肋最大寬度前后變化更加劇烈，從而提高翼型通道的換熱性能，通過對翼型前緣及后緣的結構設計，從而能夠更好引導換熱流體流動，繼而降低了翼型通道的壓降損失。

本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種帶有流線形肋結構的換熱板，包括基板以及設置在所述基板表面呈行列布置的多個流線形肋，所述流線形肋的橫截面大致呈對稱翼型結構，包括前緣、后緣、上弧線和下弧線，翼型前緣和后緣之間的連線形成為所述翼形的中弧線，所述上弧線和下弧線關于所述中弧線上下對稱，所述翼型的最大厚度形成在所述上、下弧線的最大內切圓位置處，所述最大內切圓的圓心位置位于所述中弧線上，其特征在于，

所述上、下弧線均包括第一區段和第二區段，其中，

所述第一區段從所述翼形的前緣延伸至最大內切圓位置處，所述第一區段為外凸形光滑曲線，所述外凸形光滑曲線的后端與所述最大內切圓相切，

所述第二區段從所述最大內切圓延伸至翼形的后緣處，所述第二區段為內凹形光滑曲線，并且所述內凹形光滑曲線的前端與所述最大內切圓相切，

并且

所述第一區段與第二區段在所述最大內切圓處形成光滑連續曲線。

優選地，所述最大內切圓的直徑為所述中弧線長度的15％～30％。

優選地，所述翼型在其前緣處形成為光滑前端。進一步地，所述外凸形光滑曲線的前端與前緣圓角相切。

進一步地，所述最大內切圓的圓心與前緣之間的距離為所述中弧線長度的25％～35％，且所述內凹形光滑曲線的后端在所述后緣處與所述中弧線相切，所述翼型在后緣處形成為尖角。進一步地，所述內凹形光滑曲線為內凹的圓弧形曲線，所述圓弧形曲線的圓心與后緣點的連線垂直于所述中弧線。