[发明专利]斐波那契优化径向热交换器

权利要求书

1.一种传热装置，用于将热能传递到径向流过多个柱或管的气体或流体、或从所述气体或流体传热，所述传热装置包括：

具有板表面的板；和

多个柱或管，设置在所述板表面上并基本垂直于所述板表面突出，所述多个柱或管的至少约50％根据叶序布置设置；和

所述叶序布置的多个叶序螺旋弧中的每个弧终止于沿着所述板上弧半径的不同位置处，叶序弧终止半径小于周半径。

2.根据权利要求1所述的传热装置，其中所述多个柱或管中的至少一个或多个柱或管包括热管。

3.根据权利要求1所述的传热装置，其中所述多个柱或管中的至少一个或多个柱或管的表面包括纳米纹理或半多孔表面处理或材料沉积。

4.根据权利要求1所述的传热装置，其中所述多个柱或管中的至少一个或多个柱或管的表面包括表面处理或可变密度表面处理。

5.根据权利要求1所述的传热装置，其中所述叶序布置包括斐波纳契优化的径向传热(FORHT)图案，并且多个叶序螺旋弧包括第一数量的顺时针螺旋弧和第二不同数量的逆时针螺旋弧。

6.如权利要求5所述的传热装置，其中所述第一数量的顺时针螺旋弧包括第一斐波那契数，所述第二不同数量的逆时针螺旋弧包括第二斐波纳契数，所述第一斐波纳契数和所述第二斐波纳契数是连续的斐波纳契数。

7.如权利要求1所述的传热装置，其中所述板包括具有孔图案的第一管板，其中多个管中的每个管机械地固定在所述孔图案的每个孔中。

8.如权利要求7所述的传热装置，还包括第二管板，所述第二管板具有与所述第一管板基本相同的孔图案，多个管中的每个管在与所述第一管板相对的每个管的端部处，机械地固定在所述孔图案的每个孔中。

9.如权利要求7所述的传热装置，其中所述第一管板和所述多个管设置在圆柱形外壳中。

10.如权利要求9所述的传热装置，其中所述传热装置包括热水加热器的热交换器。

11.如权利要求10所述的传热装置，其中气体流过每个管，并且流体沿着多个外管壁在圆柱形外壳中大致径向流动，以在气体和流体之间交换热能。

12.根据权利要求10所述的传热装置，还包括至少一个环形挡板，以使进入所述热交换器的冷水大致径向流动。

13.根据权利要求10所述的传热装置，还包括至少一个盘挡板，以在从所述热交换器的所述圆柱形外壳的内壁表面朝向所述圆柱形外壳的中心长轴的方向上引起大致径向水流。

14.根据权利要求10所述的传热装置，还包括至少一个盘挡板和至少一个相邻的环形挡板，以在从所述圆柱形外壳的内壁表面朝向所述相邻的环形挡板的中心开口的方向上引起大致径向水流。

15.根据权利要求1所述的传热装置，其中所述柱或管包括散热器的柱或管。

16.根据权利要求15所述的传热装置，还包括风扇，用于沿着所述多个柱或管的每个柱或管的长轴方向将冷却空气吹入所述多个柱或管中，使得空气流动变成横跨所述柱或管的基本对称的径向流动模式，以使得基本均匀的径向气流通过所述板上的所述多个柱或管。

至少一个挡板，以实现大致垂直于所述多个柱的径向气流。