管翅式换热器管翅状态测量及评估方法与流程

本申请涉及管翅式换热器检测领域，具体而言，涉及一种管翅式换热器管翅状态测量及评估方法。

背景技术：

1、管翅式换热器广泛应用于冰箱、空调、医疗器械等有换热需求的产品中，主要由换热管和翅片组成，换热管和翅片的材质多为金属铜、铝、不锈钢等。根据制造工艺区分，管翅换热器可以显著分为整体式翅片、焊接式翅片、高频焊式翅片和机械连接翅片等。

2、针对机械连接的管翅式换热器，其中换热管与翅片的紧固通过机械胀管方式完成。其过程一般是胀头在推力作用下沿着换热管轴线前进，通过胀头外廓挤压换热管使其内径扩大，从而挤压翅片，使翅片变形，当胀头卸载后，翅片弹性回缩与换热管紧固，在实际的胀管过程中会有各种因素影响管翅接触，进而影响换热。管翅接触不良，有与管、翅表面粗糙度一个数量级的微小间隙，还有工艺引起的其他问题，比如管周向与翅片接触不均，各翅片与管接触不一致等。现阶段对于管翅式换热器的研究很多。然而大多数研究工作集中于翅片侧换热和管侧的换热中，并未考虑管翅接触情况对换热的影响，同时限于测试手段并未形成完善的管翅接触状态的评价方法。

3、查看管翅状态的方法通常用破坏性的线切割手段，沿管轴向剖出一个面，进而观察，因为切割会导致应力分布不均等，导致剖面的状态与实际的管翅状态不一致，不能很好地反映管翅状态，同时剖开的截面也不能很好地测量空气域和管翅接触长度。

4、本申请提出采用非接触式的工业ct(工业用计算机断层成像)对管翅状态进行测量，使用图像处理技术对试验数据进行分析，提出评价方法。

技术实现思路

1、本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

2、为了解决以上背景技术部分提到的技术问题，本申请的一些实施例提供了一种管翅式换热器管翅状态测量方法，包括以下步骤：

3、s1、获得管翅换热器的结构信息并利用图像重建技术形成试样的重建三维图像；

4、s2、对重建的三维图进行轴向剖分，得到n个不同轴向截面的管翅状态；

5、s3、从单个轴向截面图中提取出该轴向截面的空气域面积；

6、s4、统计出n个轴向截面的平均空气域面积aa；

7、s5、在单个轴向截面图中，鉴别单个翅片与换热管接触的起点和终点，计算起点和终点的间距，该间距为翅接触长度；

8、s6、统计出所有的轴向截面的平均管翅接触长度lc；

9、s7、根据平均管翅接触长度lc和平均空气域面积aa计算出当量空气域厚度；

10、s8、所得数据即可反应整体的管翅接触状态。

11、进一步地，单个截面的平均空气域面积aai，计算式如下：

12、

13、进一步地，单个截面的平均管翅接触长度lci，计算式如下：

14、

15、进一步地，所有n个截面的平均管翅接触长度lc，计算式如下：

16、

17、进一步地，计算当量空气域厚度，计算式如下：

18、

19、其中，lfin是翅片间距；

20、tfin是翅片厚度。

21、进一步地，计算管翅接触比，计算式如下：

22、

23、进一步地，n大于等于4。

24、进一步地，m大于等于20。

25、一种管翅式换热器管翅状态评估方法，根据量空气域厚度da与管翅接触比α的值评估管翅式换热器管翅状态，当da≤0.15且α≥0.5时，换热器管翅接触合格。

26、本申请的有益效果在于：提供了一种能准确测量的管翅式换热器管翅状态测量及评估方法。

技术特征：

1.一种管翅式换热器管翅状态测量方法，

2.根据权利要求1所述的管翅式换热器管翅状态测量方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的管翅式换热器管翅状态测量方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的管翅式换热器管翅状态测量方法，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的管翅式换热器管翅状态测量方法，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的管翅式换热器管翅状态测量方法，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的管翅式换热器管翅状态测量方法，其特征在于：

8.根据权利要求5所述的管翅式换热器管翅状态测量方法，其特征在于：

9.根据权利要求4所述的管翅式换热器管翅状态测量方法，其特征在于：

10.一种管翅式换热器管翅状态评估方法，

技术总结
本申请公开了一种管翅式换热器管翅状态测量及评估方法，其属于管翅式换热器检测领域。管翅式换热器管翅状态测量方法，包括以下步骤：S1、获得管翅换热器的结构信息并利用图像重建技术形成试样的重建三维图像；S2、对重建的三维图进行轴向剖分，得到n个不同轴向截面的管翅状态；S3、从处理图中提取出该轴向截面的空气域面积；S4、统计出n个轴向截面的平均空气域面积Aa。本申请的有益效果在于提供了一种能准确测量的管翅式换热器管翅状态测量及评估方法。

技术研发人员：马科帅,蓸衍龙,陈威,董珂
受保护的技术使用者：青岛求是工业技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22