[实用新型]一种能实时改变孔隙大小的磁力辅助式多孔式翅片换热器

说明书

本实用新型公开了一种能实时改变孔隙大小的磁力辅助式多孔式翅片换热器。换热器主体内部具有多层多孔翅片层，每层多孔翅片层均由多孔翅片间隔布置且连接构成，相邻多孔翅片之间形成流道，多孔翅片开设圆孔，圆孔中安装有磁敏超材料，磁敏超材料的一侧为固定的半圆，另一侧为可变形的半椭圆，磁敏超材料的半圆侧与多孔翅片圆孔的一侧通过焊接固定连接，半椭圆侧为自由侧能够在半圆和半椭圆之间变形。本实用新型特殊在翅片圆孔中布置了磁敏超材料，使换热器在不同入口流速下都能够得到尽可能高的换热性能，能够对流体的边界层进行破坏，促进了流体间的横向混合，提高了换热器的整体换热性能。

技术领域

本实用新型涉及了工程换热技术领域的一种多孔式翅片换热器，具体涉及一种能实时改变孔隙大小的磁力辅助式多孔式翅片换热器。

背景技术

随着冶金、化工(石化)工业的迅速发展，空分设备的需求量越来越大。而换热器是空分设备中的关键部件，是空分设备节能降耗的关键设备之一。多孔翅片具有加工工艺简单、比表面积大的特点，不仅使翅片重量减轻，又使翅片传热性能加强，被广泛应用于各种换热器中，一直是国内外学者研究的焦点。翅片开孔可使热边界层不断破裂，增加了对气流的扰动，从而提高其传热性能，同时也可促进流体间的横向混合，有利于换热器换热效率的整体提升。对开孔翅片进行改进，使得改进的开孔翅片对提高换热器的换热性能有显著的影响。

实用新型内容

针对现有换热器翅片中存在的问题，本实用新型提供了一种孔大小可实时改变的多孔板翅式换热器，以及可实时改变孔隙大小进而调节控制换热工作情况和性能的方法。

本实用新型的技术方案如下：

所述换热器主体设有八个封头，封头用于作为流体的出入口，换热器主体的对称两侧外壁安装有磁发生装置，每个封头的端口处设有多个流速检测传感器；换热器主体内部具有多层多孔翅片层，每层多孔翅片层均由多孔翅片间隔布置且连接构成，相邻多孔翅片之间形成流道，多孔翅片开设圆孔，圆孔中安装有磁敏超材料，磁敏超材料的一侧为固定的半圆，另一侧为可变形的半椭圆，磁敏超材料的半圆侧与多孔翅片圆孔的一侧通过焊接固定连接，半椭圆侧为自由侧能够在半圆和半椭圆之间变形，在半椭圆侧和多孔翅片圆孔的另一侧之间形成间隙作为孔隙。

所述的磁敏超材料，其基底材料为是CS25冷凝型硅橡胶和CS25冷凝型硅橡胶催化剂，夹杂项为RED型铁粉。所述的磁敏超材料能够在磁场的作用下，使其内部的单元晶格结构产生稳定的形变，进而改变整个磁敏超材料发生变形量，实现自由侧在半圆与半椭圆之间的变形。

所述的磁敏超材料在自然状态下，厚度与所述多孔翅片的厚度一致。

所述的换热器主体对称两侧的磁发生装置之间连线为磁场方向，所述的多孔翅片间的流道方向与磁场方向平行，且磁敏超材料的半椭圆侧变形方向与磁场方向平行。

多个流速检测传感器在封头端口的周围沿周向间隔均布。

同一层多孔翅片层中的各个多孔翅片的圆孔尺寸一致，不同层多孔翅片层的多孔翅片的圆孔尺寸可以相同或者不同。

本实用新型的有益效果如下：

1)本实用新型特殊在翅片圆孔中布置了磁敏超材料，通过磁力作用，在不同的封头入口流速下，多孔翅片换热器能够得到不同的孔隙大小，使换热器在不同入口流速下都能够得到尽可能高的换热性能。

2)本实用新型采用的带有磁敏超材料的多孔式翅片换热器翅片，能够对流体的边界层进行破坏，促进了流体间的横向混合，并使这种横向混合更加均匀，提高了换热器的整体换热性能。

附图说明

图1为本实用新型的结构外形示意图；

图2为本实用新型单层翅片三维结构示意图；

图3为本实用新型单个翅片三维结构示意图；