强化传热或冷却的翼型纵向涡旋发生元制造技术

强化传热或冷却的翼型纵向涡旋发生元，由一片薄而均匀的三角形翼（称之为“功能翼”）和一片与壁面相连接的形状可为三角形或其它形状的辅助体（称之为“辅助翼”）折叠而成。发生元可为直角三角翼或对称三角翼。发生元相对于气流流动的方位可以根据需要来定位。与目前工业上采用的同类强化传热技术相比，本实用新型专利技术不仅有显著的强化效果，而且流阻低，在发生元的制作与安装上也非常简单。在具有空气流的平直通道中安设直角三角翼，在单排，最佳冲击角条件下，可使传热效果提高７０～８０％，而阻力几乎不增加。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于工程热物理领域中起强化传热作用的元件。在动力、化工、制冷与空调、冶金、航天、核反应堆等工业领域存在着大量需要解决的高效率传热与冷却问题，尤其是在气体介质情况下。工程上现已有粗糙表面、扰流柱、低肋等多种属于在壁面上设置扰动装置来强化传热或冷却的方法，这些措施都可取得一定的效果，但存在的主要问题是传热的增强不显著，或在获得好的传热效果时阻力损失大。此外由于单个扰动装置强化传热的范围小，为取得较好传热效果，必须在壁面上安设较多的扰动装置，本技术的目的是提供了一种强化传热或冷却的翼型纵向涡旋发生元，它可以获得显著的传热或冷却效果。强化传热或冷却的翼型纵向涡旋发生元，由一片厚度薄而均匀的三角形翼(1)(称之为“功能翼”)，和一片与壁面相连接的形状可为三角形或其它形状的薄而均匀的辅助体(2)(称之为“辅助翼”)折叠而成，发生元可为直角三角翼(如附图说明图1所示)或对称三角翼(如图2)。安装时发生元对于气流流动的方位可以根据需要来定位，其范围是冲击角β在90°＞β＞0°内，功能翼的两边夹角γ，对于直角翼90°＞γ＞0°，对于对称三角翼为180°＞γ＞0°，图中的箭头为气流方向，发生元可采用金属材料制作，尺寸大小可视流体通过面积而定，其厚度为0.5～1.5毫米。本技术的特点是当流体流过设置在壁面上的翼型纵向涡旋发生元时，在翼型元件尾部及空间产生一系列与壁面相切的纵向涡旋，这些涡旋对边界层及其邻近区域起到有效的扰动和破坏作用。由于发生元的几何尺寸与流体通道相比极小，厚度极薄，并且具有合理的几何形状与安置方位，因而能在流阻增加极小情况下，有效地强化传热。通过实际应用表明，在平直流道内，传热面积为0.244m的平壁上安设单排一对直角三角翼，Re(雷诺数)＝2500～7500条件下，平均Nu(努谢尔特)数，比不设扰流时提高61.5％，而阻力几乎未变；设置一对对称三角翼，Re＝2500～7500，β＝30～75°，γ＝53°，平均Nu数提高130％，阻力增加极微。本技术适用于各种工业领域需要强化气体或液体的对流换热场合。与目前工业上采用的同类强化传热技术相比，本技术不仅有显著的强化效果，而且流阻低，在元件的制作与安装上也非常简单。例如，在具有空气流的平直通道中安设直角三角翼，在单排，最佳中击角条件下，即可使传热效果提高70～80％。应用于冶金、空调、化工等空气—空气、空气—烟气的预热和热回收系统中的换热器上，则可显著提高加热和冷却效果，缩小换热器的体积，节省投资和节能，有广阔的应用前景。权利要求1.强化传热或冷却的翼型纵向涡旋发生元其特征是涡旋发生元由一片厚度薄而均匀的三角形翼(1)(称之为“功能翼”)，和一片与壁面相连接的形状可为三角形或其它形状的薄而均匀的辅助体(2)(称之为“辅助翼”)折叠而成，发生元可为直角三角翼或对称三角翼，发生元相对于气流流动的方位其定位范围是冲击角β在90°＞β＞0°内，功能翼的两边夹角γ，对于直角三角翼90°＞γ＞0°，对于对称三角翼为180°＞γ＞0°。2.按照权利要求1所述的强化传热或冷却的翼型纵向涡旋发生元，其特征是发生元采用金属材料制做，其厚度为0.5～1.5毫米。专利摘要强化传热或冷却的翼型纵向涡旋发生元,由一片薄而均匀的三角形翼(称之为“功能翼”)和一片与壁面相连接的形状可为三角形或其它形状的辅助体(称之为“辅助翼”)折叠而成。发生元可为直角三角翼或对称三角翼。发生元相对于气流流动的方位可以根据需要来定位。与目前工业上采用的同类强化传热技术相比,本技术不仅有显著的强化效果,而且流阻低,在发生元的制作与安装上也非常简单。在具有空气流的平直通道中安设直角三角翼,在单排,最佳冲击角条件下,可使传热效果提高70～80%,而阻力几乎不增加。文档编号F28F13/12GK2474980SQ01204538公开日2002年1月30日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日专利技术者王中铮, 吕静 申请人:天津大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
强化传热或冷却的翼型纵向涡旋发生元其特征是涡旋发生元由一片厚度薄而均匀的三角形翼（１）（称之为“功能翼”），和一片与壁面相连接的形状可为三角形或其它形状的薄而均匀的辅助体（２）（称之为“辅助翼”）折叠而成，发生元可为直角三角翼或对称三角翼，发生元相对于气流流动的方位其定位范围是冲击角β在９０°＞β＞０°内，功能翼的两边夹角γ，对于直角三角翼９０°＞γ＞０°，对于对称三角翼为１８０°＞γ＞０°。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王中铮，吕静，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]