[发明专利]圆管管翅式换热器流线型变波幅抛物形波纹翅片

说明书

技术领域

本发明涉及圆管管翅式换热器翅片，特别涉及一种圆管管翅式换热器流线型变波幅抛物形波纹翅片。 

背景技术

圆管管翅式换热器广泛应用在建筑空调、能源、石油化工、车辆等多种场合。圆管管翅式换热器空气侧的热阻对提高换热器整体换热性能非常重要，通常在翅片形状设计上下功夫来减小空气侧的热阻。近年来强化翅片在换热器中的应用越来越广泛，常用的有利于强化传热的翅片形状有百叶窗、横向波纹、涡产生器、间断环面槽、菱形立刺等。 

圆管管翅式换热器翅片表面换热能力差、压力损失大的区域在圆管后部尾流区。现有强化传热翅片形状在强化传热的同时，引起的流动局部压力损失较大，流体流经翅片侧通道的流线性比较差。为此，需专门设计能改善流动流线性的翅片。 

发明内容

本发明的思路是通过在圆管管翅式换热器翅片表面冲压出流线型波纹引导流体按流线流动，达到提高流体流动流线性，减小流动压力损失，提高翅片换热能力的目的。 

为达到上述目的本发明采用的技术方案是在翅片1上按照流线走向从气流入口到出口连续冲压出凸凹相间的流线型凸波纹4和流线型凹波纹5；同一波谷、波峰连线均为流线，波纹区域边界8也是流线，且在冲压前翅片(平片)中心面O—O上，可依据流函数值按需确定。 

流线型凸波纹4和凹波纹5的波幅在流线方向以所需波形16变化，比如，在流速高的区域(圆管周围区域)波幅较小，在流速低的区域(前后排圆管之间区域)波幅较大。 

不同的流线型凸波纹4和凹波纹5的波幅沿横向按所需波形17包络波纹谷峰变化，比如，在远离管子的区域的波纹波幅较大，在靠近管附近区域的波纹波幅较小。 

所述的流线型翅片1的凸波纹4、凹波纹5的最小波幅为翅片间距的0.1-0.9倍。 

所述的流线型翅片1的凸波纹4、凹波纹5的横断面形状为抛物线，抛物线的确定方法是先把流线9—15放置在冲压前翅片(平片)中心面O—O上，这些流线和横截面A-A的交点分别为9′—15′，然后分别确定交点10′和11′、11′和12′、12′和13′、13′和14′的中心点a、b、c和d，按波幅大小垂直中心面O—O上下移动交点10′—14′分别到10″—14″，最后分 别通过三点9′、10″和a，a、11″和b，b、12″和c，c、13″和d及d、14″和15′确定凸波纹4及凹波纹5的形状抛物线方程。 

所述的流线型翅片1的流线是翅片1所对应管翅式换热器平片翅片侧通道沿管轴向中心截面上管尾不出现回流的流线。 

所述的流线型翅片的凸波纹4、凹波纹5间距或数目依据波纹区域边界8的流函数值按需确定。 

所述的流线型翅片1上冲压出的凸波纹4、凹波纹5相间分布并且分别关于孔2的纵、横中心线对称分布。 

所述流线型翅片1上冲压出圆环凸台3，且在其顶部冲压出一翻边7，便于翅片穿管和确定片距。 

所述流线型翅片1上冲压出圆环凸台3的高度可以变动，用于调节翅片间距，胀管后凸台紧紧地与圆管接触，起到固定翅片减小热阻的作用。 

流线型翅片与管子组装后，当流体在多层流线型翅片间流动时，通过翅片表面的流线型凸凹波纹连续不断的引导，部分流体沿着既定流线流动,减小了流动压力损失。同时，流线型波纹波幅沿着流线方向按照适宜曲线波形周期变化及不同波纹波幅沿横向按适宜波形包络波纹谷峰的变化进一步减小了流动压力损失。翅片表面凸凹波纹增加了翅片表面面积，减小了传热热阻，提高了翅片的换热能力。 

附图说明

图1是一种圆管管翅式换热器流线型变波幅抛物形波纹翅片。 

图2是抛物形波纹型线确定方法示意图 

图1中标号：1.翅片；2.翅片上圆管孔；3.圆环凸台；4.凸波纹；5.凹波纹；6.波纹形状；7.圆角；8.波纹区域边界；16.波幅沿纵向变化波形；17.波幅沿横向变化包络波峰、波谷波形。 

图2中标号：9—15流线；9′—15′是放置在O—O面上的流线9—15和横截面A-A的交点；10″—14″是按波幅大小垂直中心面O—O上下移动10′—14′后的对应点；a、b、c和d分别是10′和11′、11′和12′、12′和13′、13′和14′的中点。 

具体实施方式