[發(fā)明專利]一種強(qiáng)化對流傳熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811431987.7
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN111238257B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫旭;葉澤華;李文欣
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: F28D1/047
• 分類號: F28D1/047;F28F1/24
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 張印鐸;李輝

本發(fā)明公開了一種強(qiáng)化對流傳熱裝置，該裝置包括：沿第一方向延伸的基管；所述基管為剛性基管；所述基管內(nèi)部用于第一流體流動(dòng)，所述基管外部用于第二流體流動(dòng)，所述第一流體和所述第二流體能通過所述基管的管壁傳熱；所述基管的外表面沿周向具有迎接所述第二流體的迎流表面和背對所述迎流表面的背流表面；沿第二方向延伸的肋片；所述肋片沿所述第二方向具有連接端和自由端，所述連接端固定連接于所述基管的背流表面；所述肋片表面平行于所述第一方向；所述肋片為彈性肋片。本發(fā)明提供的一種強(qiáng)化對流傳熱裝置，能夠提高對流傳熱效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管道換熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種強(qiáng)化對流傳熱裝置。

背景技術(shù)

在石油、化工、制冷、電力等眾多工業(yè)領(lǐng)域中都需要大量的換熱裝置，用來實(shí)現(xiàn)熱量在冷、熱流體媒介之間的傳遞，達(dá)到加熱或制冷(散熱)的目的。在換熱器傳熱過程中，固壁與流體間的對流傳熱熱阻通常遠(yuǎn)大于固壁內(nèi)導(dǎo)熱熱阻。在熱交換過程中，對流傳熱效率不高是導(dǎo)致熱流量降低和傳熱效率低下的主要原因。因此，強(qiáng)化對流傳熱是提高換熱器效率的關(guān)鍵。

研究對流換熱問題時(shí)，所設(shè)想的流體的溫度變化全部集中于其中的一流體薄層，該薄層為熱邊界層。當(dāng)流體流過現(xiàn)有技術(shù)中用于換熱的管道后，會(huì)形成熱邊界層和“死水”區(qū)(流體流動(dòng)較為緩慢的區(qū)域)，從而增大對流傳熱熱阻，阻礙對流傳熱，導(dǎo)熱傳熱效率不高。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種強(qiáng)化對流傳熱裝置，能夠提高對流傳熱效率。

本申請的技術(shù)方案如下：

一種強(qiáng)化對流傳熱裝置，包括：

沿第一方向延伸的基管；所述基管為剛性基管；所述基管內(nèi)部用于第一流體流動(dòng)，所述基管外部用于第二流體流動(dòng)，所述第一流體和所述第二流體能通過所述基管的管壁傳熱；所述基管的外表面沿周向具有迎接所述第二流體的迎流表面和背對所述迎流表面的背流表面；

沿第二方向延伸的肋片；所述肋片沿所述第二方向具有連接端和自由端，所述連接端固定連接于所述基管的背流表面；所述肋片表面平行于所述第一方向；所述肋片為彈性肋片。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述基管的截面為圓形；所述迎流表面和所述背流表面所對應(yīng)的圓心角均為180°；所述肋片的連接端連接于所述背流表面沿周向的中間位置。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第二方向?yàn)樗龌艿膹较颉?/p>

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述肋片為矩形肋片。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述肋片沿所述第二方向的邊的長度，和所述基管的直徑相等。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述肋片平行于所述第一方向的邊的長度，和所述基管的長度相等。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述肋片的厚度是所述基管的直徑的0.06倍。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述肋片的無量綱彈性模量為10⁴～4.6×10⁴，且所述無量綱彈性模量滿足關(guān)系式

其中，為所述肋片的無量綱彈性模量；

E為所述肋片的彈性模量，單位為Pa；

ρ_∞為所述第二流體的密度，單位為kg/m³；

u_∞為所述第二流體的流速，單位為m/s。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述肋片的無量綱彈性模量為2×10⁴～4.6×10⁴。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述肋片的無量綱彈性模量為4.6×10⁴。

有益效果：