[發(fā)明專利]一種穩(wěn)流裝置高度方向上的翅片密度的設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010014439.5
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN111174611B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭春生;江程;劉海;年顯勃
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28F1/40
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 陳宇瑄

本發(fā)明提供了一種穩(wěn)流裝置高度方向上的翅片密度的設(shè)計方法，所述徑向桿上設(shè)置多根從徑向桿向下延伸的翅片，所述翅片具有尖部，所述尖部朝下，所述穩(wěn)流裝置設(shè)計方法如下：穩(wěn)流裝置的翅片分布密度為M，M＝F₃(H)，M’是M的一次導(dǎo)數(shù)，滿足如下要求：M’0。本發(fā)明提供一種穩(wěn)流裝置高度方向上翅片密度的設(shè)計方法，從而不斷的在流體輸送過程中分隔氣相和液相，通過上述的優(yōu)化的設(shè)計，從而最大程度上減少震動和噪音。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱管領(lǐng)域，尤其涉及一種換熱熱管。

背景技術(shù)

熱管技術(shù)是1963年美國洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)國家實驗室的喬治格羅佛(George Grover)發(fā)明的一種稱為“熱管”的傳熱元件，它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與相變介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，透過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導(dǎo)熱能力超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。

熱管技術(shù)以前被廣泛應(yīng)用在宇航、軍工等行業(yè)，自從被引入散熱器制造行業(yè)，使得人們改變了傳統(tǒng)散熱器的設(shè)計思路，擺脫了單純依靠高風(fēng)量電機(jī)來獲得更好散熱效果的單一散熱模式，采用熱管技術(shù)使得散熱器獲得滿意的換熱效果，開辟了散熱行業(yè)新天地。目前熱管廣泛的應(yīng)用于各種換熱設(shè)備，其中包括核電領(lǐng)域，例如核電的余熱利用等。

一方面，熱管在蒸發(fā)過程中，不可避免的會攜帶液體到上升管內(nèi)，同時因為冷凝端的放熱冷凝，從而使得冷凝端中存在液體，液體也不可避免的進(jìn)入上升管，從而使得上升管內(nèi)的流體是汽液混合物，同時熱管在運(yùn)行過程中會因為老化產(chǎn)生的不凝氣體，不凝氣體一般上升到熱管上部的冷凝端，不凝氣體的的存在導(dǎo)致熱管冷凝端內(nèi)的壓力增加，壓力使得液體向上升管內(nèi)流動。大大的影響了換熱的效率。

另一方面，從上升管出口到冷凝集管這一段，因為這一段的空間突然變大，空間的變化會導(dǎo)致氣體的快速向上流出和聚集，因此空間變化會導(dǎo)致聚集的汽相(汽團(tuán))從上升管位置進(jìn)入冷凝集管，由于氣(汽)液密度差，氣團(tuán)離開接管位置將迅速向上運(yùn)動，而氣團(tuán)原空間位置被氣團(tuán)推離壁面的液體同時也將迅速回彈并撞擊壁面，形成撞擊現(xiàn)象。氣(汽)液相越不連續(xù)，氣團(tuán)聚集越大，撞擊能量越大。撞擊現(xiàn)象會造成較大的噪聲震動和機(jī)械沖擊，對設(shè)備造成破壞。

本申請人在前面的曾經(jīng)申請過改進(jìn)上述問題的熱管，例如多管式等結(jié)構(gòu)，雖然上述結(jié)構(gòu)在解決上述問題起到了很好地效果，還需要進(jìn)一步改進(jìn)。

針對上述問題，本發(fā)明在前面發(fā)明的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，提供了一種新的熱管，從而解決熱管換熱的情況下的換熱系數(shù)低及其換熱不均勻的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種新的熱管，從而解決前面出現(xiàn)的技術(shù)問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種環(huán)路熱管，包括蒸發(fā)集管、冷凝集管、上升管和回流管，所述上升管與蒸發(fā)集管和冷凝集管相連通，所述蒸發(fā)集管位于下部，所述冷凝集管位于上部，所述流體在蒸發(fā)集管內(nèi)吸熱蒸發(fā)，經(jīng)過上升管進(jìn)入冷凝集管，在冷凝集管內(nèi)進(jìn)行換熱后冷凝，冷凝的流體通過回流管回到蒸發(fā)集管；其特征在于，所述上升管內(nèi)設(shè)置穩(wěn)流裝置，所述穩(wěn)流裝置包括沿著上升管的中心軸向設(shè)置中心桿以及沿著中心桿向徑向延伸的多根徑向桿，所述徑向桿上設(shè)置多根從徑向桿向下延伸的翅片，所述翅片具有尖部，所述尖部朝下。

作為優(yōu)選，所述翅片為三角形翅片。

作為優(yōu)選，同一徑向桿上設(shè)置多個翅片，所述翅片為相似形，從上升管的中心桿向徑向延伸方向上，所述的翅片的尺寸越來越大。

作為優(yōu)選，從上升管的中心桿向徑向延伸方向上，所述的翅片的尺寸越來越大的幅度不斷的增加。

即距離中心桿的距離為S1，翅片的尺寸為C1，C1＝F₁(S1)，滿足如下要求：

C1’0,C1”0，其中C1’，C1”分別是C1的一次導(dǎo)數(shù)和二次倒數(shù)。