一种带丁胞管翅式换热器制造技术

本实用新型专利技术公开了传热技术领域的一种带丁胞管翅式换热器，包括翅片、丁胞和圆管，圆管将翅片穿套起来，翅片的一侧表面上冲压有丁胞，翅片在圆管外以固定间距平行排列，圆管在翅片上以正三角形的方式叉排交错布置，丁胞在圆管周围对称分布且丁胞的前端点位于圆管横向中心线上。圆管周围布置丁胞结构，当流体流过丁胞时，会有扰流现象的产生，在丁胞的背面形成涡旋，加剧了丁胞周围流体的扰动强度，从而减弱或破坏了传热边界层。本实用新型专利技术通过改变换热器结构，使影响传热壁面与主流区低温流体间的动量传递和能量传递加剧，提高了管翅式换热器的换热性能，最终实现增强传热。最终实现增强传热。最终实现增强传热。

【技术实现步骤摘要】
一种带丁胞管翅式换热器


[0001]本技术涉及传热
，具体为一种带丁胞管翅式换热器。

技术介绍

[0002]经济社会运行中每时每刻都有各种形式的电能、热能等可用能量被提取、传输并消耗掉，无论是电能的产生还是热能的传输过程中，换热器往往起到重要作用。在全球能源短缺的今天，为了节约能源，对管翅式换热器强化传热与耗能的研究变得十分重要。目前，针对管翅式换热器主要通过改变翅片形状和翅片表面增加涡产生器来增强换热，从机械和制造的角度来看，采用开槽翅片或安装纵向涡产生器，会削弱管翅式换热器整体结构强度，而且，槽口通常与流入的流体垂直，在增强传热的同时，压降显著增加，使得流动阻力增大，进而使得综合换热效果降低。
[0003]基于此，本技术设计了一种带丁胞管翅式换热器，以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种带丁胞管翅式换热器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种带丁胞管翅式换热器，包括翅片、丁胞和圆管，所述圆管将翅片穿套起来，所述翅片的一侧表面上冲压有丁胞。
[0007]优选的，所述翅片为普通平直翅片，厚度为0.12mm，相邻翅片间距为H＝1.7～2.3mm，所述翅片设置为多层且以固定间距在圆管外平行排列，用以增强圆管外空气侧的换热性能。
[0008]优选的，所述圆管的管型为圆形，厚度与翅片相同，外径的取值为D＝8.9mm，纵向管间距为S1＝15.5～22mm，横向管间距为S2＝23～25.3mm，管内为热流体，所述圆管在翅片上以正三角形的方式叉排交错布置。
[0009]优选的，所述翅片表面上通过冲压方式制备得到丁胞，圆管周围布置的丁胞的数量为2个，丁胞的前端点位于圆管的横向中心线上，所述丁胞的厚度与翅片相同，丁胞长轴的范围为a＝3.8～8.8mm，短轴的范围为b＝1.8～3.32mm。
[0010]优选的，所述丁胞前端点到圆管中心的距离L＝8.8mm，所述丁胞的长轴与来流方向的夹角为攻击角β且β＝0～40
°
。
[0011]优选的，所述翅片材质为铝翅片，圆管为铝管。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0013]1.本技术通过圆管周围布置丁胞不会削弱整体结构强度，翅片表面采取冲压的方式就能形成丁胞，操作简单且易于批量生产。利用丁胞表面上游的逆压力梯度使流动边界层产生分离，使得流体产生涡旋，导致远离换热表面的流体产生切向速度，作用于换热表面，以破坏热边界层厚度并增强换热，使影响传热壁面与主流区低温流体间的动量传递
和能量传递加剧，提高了管翅式换热器的换热性能，最终实现增强传热。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本技术整体结构示意图；
[0016]图2为本技术俯视角结构示意图；
[0017]图3为本技术侧视角结构示意图；
[0018]图4为本技术丁胞的布置示意图。
[0019]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0020]1‑
翅片，2
‑
丁胞，3
‑
圆管，D
‑
圆管外径，S1‑
圆管纵向间距，S2‑
圆管横向间距，L
‑
丁胞前端点到圆管中心距离，a
‑
丁胞长轴，b
‑
丁胞短轴，β
‑
丁胞长轴与来流方向的夹角，H
‑
相邻翅片间距。
具体实施方式
[0021]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]请参阅图1
‑
4，本技术提供一种技术方案：
[0023]一种带丁胞管翅式换热器，包括翅片1、丁胞2和圆管3，圆管3将翅片1穿套起来，翅片1的一侧表面上冲压有丁胞2。
[0024]其中，翅片1为普通平直翅片，厚度为0.12mm，相邻翅片1间距为H＝1.7～2.3mm，翅片1设置为多层且以固定间距在圆管3外平行排列，用以增强圆管3外空气侧的换热性能。圆管3的管型为圆形，厚度与翅片1相同，外径的取值为D＝8.9mm，纵向管间距为S1＝15.5～22mm，横向管间距为S2＝23～25.3mm，管内为热流体，圆管3在翅片1上以正三角形的方式叉排交错布置。翅片1表面上通过冲压方式制备得到丁胞2，圆管3周围布置的丁胞2的数量为2个，丁胞2的前端点位于圆管3的横向中心线上，丁胞2的厚度与翅片1相同，丁胞2长轴的范围为a＝3.8～8.8mm，短轴的范围为b＝1.8～3.32mm。丁胞2前端点到圆管3中心的距离L＝8.8mm，所述丁胞2的长轴与来流方向的夹角为攻击角β且β＝0～40
°
。翅片1材质为铝翅片，圆管3为铝管。
[0025]本实施例的一个具体应用为：本技术使用时，温度为333K的高温流体在圆管3中流动，温度为293K的冷却空气在翅片1和圆管3组成的通道内流动。高温液体在圆管3中流动时，通过对流把热量传递到圆管3内壁，内壁再通过热传导的方式将热量传递到圆管3外壁与翅片1上，圆管3外壁和翅片1最后以强制对流和热辐射的方式加热流过翅片1和圆管3组成的通道内冷却空气，以此达到热量交换的目的。对于管翅式换热器流体流经圆管3后半部分区域时，会作减速增压流动，边界层因克服粘性摩擦而损失大量动能，无法补充足够的
压力来与主流压力平衡，边界层便开始脱离，流体不能够充分流向圆管3后的区域。而在圆管3周围布置丁胞1结构，当流体流过丁胞1时，会有扰流现象的产生，在丁胞1的背面形成涡旋。如果丁胞1的横向尺寸与来流方向形成角度适宜时，所产生的涡旋并不会滞留在某一区域，而是会随主流体流动前进，形成一系列有序的纵向涡，改善尾迹区翅片1表面的换热性能。纵向旋涡的存在，加剧了其周围流体的扰动强度，从而减弱或破坏了传热边界层，影响传热壁面与主流区低温流体间的动量传递和能量传递，最终实现增强传热。
[0026]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带丁胞管翅式换热器，包括翅片(1)、丁胞(2)和圆管(3)，其特征在于：所述圆管(3)将翅片(1)穿套起来，所述翅片(1)的一侧表面上冲压有丁胞(2)。2.根据权利要求1所述的一种带丁胞管翅式换热器，其特征在于：所述翅片(1)为普通平直翅片，厚度为0.12mm，相邻翅片(1)间距为H＝1.7～2.3mm，所述翅片(1)设置为多层且以固定间距在圆管(3)外平行排列，用以增强圆管(3)外空气侧的换热性能。3.根据权利要求1所述的一种带丁胞管翅式换热器，其特征在于：所述圆管(3)的管型为圆形，厚度与翅片(1)相同，外径的取值为D＝8.9mm，纵向管间距为S1＝15.5～22mm，横向管间距为S2＝23～25.3mm，管内为热流体，所述圆管(3)在翅片(1)上以正三角...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秋霞，宋克伟，金荣程，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：新型
国别省市：