边界层反转开缝翅片的制作方法

文档序号:8902389阅读:518来源:国知局
边界层反转开缝翅片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于换热领域,具体涉及一种边界层反转开缝翅片,适用于管翅式、板翅式等换热器。
【背景技术】
[0002]在换热领域中应用的管翅式、板翅式换热器,以及其他类型的热交换器中,流体在管外流动,为了增强换热,在流体侧有翅片,以增大换热面积,减小流体侧热阻。使用一般的平直翅片管,沿着流体流动方向,在翅片表面会形成逐渐增厚的边界层,使流体流动下游处的速度和温度梯度的场协同性变差,使翅片传热性能下降。
[0003]为了进一步提高翅片管换热器的传热性能,采用了强化换热性能更好的翅片,开缝翅片是其中一种比较有效的强化换热方式,开缝型式各异,对换热效果的影响也不同。至今有许多文献和专利对开缝翅片进行了研宄。
[0004]专利CN96113216.7中使用了梯形的百叶窗式微肋,并对梯形微肋长边和短边的布置方向进行了要求;专利CN97117302.8在翅片表面提供了四种不同形式的切口方式;专利CN03108079.0在翅片表面架设桥形条片,并对条片的布置密度进行了要求。上述几种方法尽管可以提高翅片的换热性能,但仍存在以下问题:1)加工困难;2)随着流体向前流动,流体流动阻力增加明显。
[0005]结合现有技术可知,研宄和开发一种合理的开缝形式十分重要,这种开缝形式必须具有以下特点:对流体的扰动和对边界层的破坏少,能更好的改善场协同性,同时对流动的阻碍作用较小,使整个换热器的阻力增加较少,而传热性能提高明显。
【实用新型内容】
[0006]针对现有的技术问题,本实用新型的目的是提供一种边界层反转开缝翅片,本实用新型对流体的扰动和对边界层的破坏少,能更好的改善场协同性,对流动的阻碍作用较小,使整个换热器的阻力增加较少,传热性能提高明显,能有效减小管翅式、板翅式等换热器的体积。
[0007]为解决上述问题,本实用新型采用的技术方案是:
[0008]一种边界层反转开缝翅片,包括基片(21)和开设在基片(21)上的坡形微型肋片
(22),坡形微型肋片(22) —端与基片(21)相连,一端翘离基片(21),在基片(21)上形成开缝(23),所述的坡形微型肋片(22)成对设置在基片(21)上,每对均由一个短微肋(22a)和一个长微肋(22b)组成,短微肋(22a)和长微肋(22b)在基片(21)同侧翘起且互相指向对方;长微肋(22b)在垂直于基片方向上的翘起高度大于短微肋(22a)在相同方向上的翘起高度;每对坡形微型肋片(22)中,短微肋(22a)位于流体流动上游,长微肋(22b)位于流体流动下游。
[0009]作为对本实用新型的进一步改进,每个坡形微型肋片(22)相对于基片(21)的翘起角度为0°?45°。
[0010]作为对本实用新型的进一步改进,在流体流动方向上,每对坡形微型肋片(22)交替的设置在基片(21)的两侧。
[0011]作为对本实用新型的进一步改进,在基片(21)上,两个相邻的换热管(11)之间设有一对或数对坡形微型肋片(22)。
[0012]作为对本实用新型的进一步改进,每对坡形微型肋片(22)短微肋(22a)和长微肋(22b)形成的开缝(23)长度称作间距,在基片(21)上,流体流动上游的坡形微型肋片(22)的间距大于流体流动下游的坡形微型肋片(22)的间距。
[0013]作为对本实用新型的进一步改进,在基片(21)上,流体流动上游的坡形微型肋片(22)的对数小于流体流动下游的坡形微型肋片(22)的对数。
[0014]作为对本实用新型的进一步改进,所述的坡形微型肋片(22)在垂直于流体流动的方向上,靠近换热管(11)的部分呈弧形。
[0015]本实用新型的有益效果是:
[0016]由于本实用新型的独特结构设计,当流体从短微肋流到长微肋的时候,边界层会被反转,该边界层反转过程在流经每对坡形微型肋片时重复,流体的扰动会增加,使流体速度与温度梯度的协同程度改善,增强了换热,同时由于每对坡形微型肋片交替设置,顺应流体流动趋势,因而流体阻力增加不明显,所以大大提高了翅片管换热器的传热性能,从而减少换热设备的体积,降低了产品成本。
【附图说明】
[0017]图1是采用本实用新型的热交换器的透视图。
[0018]图2是本实用新型第一实施例的局部正视图。
[0019]图3是图2中虚线方框部分的放大图。
[0020]图4是图3中A-A线的剖面图。
[0021]图5是本实用新型的第二实施例的局部正视图。
[0022]图6是本实用新型的第三实施例的局部正视图。
[0023]图7是本实用新型的第四实施例的局部正视图。
[0024]图8是本实用新型的第五实施例的局部正视图。
[0025]图9是本实用新型的第六实施例的局部正视图。
[0026]图中:10_管子;11-换热管;20_翅片;21_基片;22_坡形微型肋片;22a_短微肋;22b-长微肋;23-开缝。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0028]如图1所示,是采用本实用新型的热交换器的透视图,该热交换器包括多个U型弯折的管子(10)以及多个平行装在管子(10)上的翅片(20),翅片(20)用薄板制成,设计为与管子(10)的外缘接触,以增大与流体接触面积,增大传热面积,减小热阻,从而改善热交换效率。
[0029]如图2、图3和图4所示,是实用新型的第一实施例,在本实施例中,一种边界层反转开缝翅片,包括基片(21)和开设在基片(21)上的坡形微型肋片(22),坡形微型肋片(22) —端与基片(21)相连,一端翘离基片(21),在基片(21)上形成开缝(23),所述的坡形微型肋片(22)成对设置在基片(21)上,每对均由一个短微肋(22a)和一个长微肋(22b)组成,短微肋(22a)和长微肋(22b)在基片(21)同侧翘起且互相指向对方;长微肋(22b)在垂直于基片方向上的翘起高度大于短微肋(22a)在相同方向上的翘起高度;每对坡形微型肋片(22)中,短微肋(22a)位于流体流动上游,长微肋(22b)位于流体流动下游;
[0030]图4所示,在本实施例中,在流体流动方向上,每对坡形微型肋片(22)交替的设置在基片(21)的两侧。
[0031]在第一实施例中,每个坡形微型肋片(22)相对于基片(21)的翘起角度为0°?45° ;每个坡形微型肋片(22)在沿流体流动方向上相对于换热管(11)截面的中心线相互对称。
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