CN113108641A - 三角形小翼对涡流发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到一种三角形小翼对涡流发生器，在实施方式中，该三角形小翼对涡流发生器主要包括：空气动力表面，三角形小翼对。其中空气动力表面主要分为：空气流入段，涡流发生段以及空气流出段，其中涡流发生段主要是三角形小翼对与空气动力表面相互作用形成。三角形小翼对的尺寸以及三角形小翼对在空气动力表面的分布的距离以及旋转角度都能使得涡流发生器引起的涡旋结构及其管内温度分布。本发明主要对其中一种实施方式进行说明。
Description
技术领域
本发明涉及一种涡流发生器，具体涉及到传热的空气动力表面的涡流发生器，一种三角形小翼对涡流发生器。
背景技术
近年来，随着能源和环境问题的日益严峻，人们对能源的利用与回收提出了更高的要求。众所周知，对流换热现象普遍存在于能源的消耗过程中，而有效的强化换热技术将会大大提高能源的利用效率。换热器作为使用最为普遍的换热设备之一，受到了较为广泛的关注。
而涡流发生器作为一种强化换热机构，被广泛运用到各种强化换热设备当中。涡流发生器的加入不仅使得流体的混合更加充分，而且可以产生沿着流体主流方向上的纵向涡流，干扰热边界层的厚度，因此，纵向涡流对换热设备的效率起决定性作用。而纵向涡流的结构和涡流发生器的几何形状息息相关，涡流发生器的任何微小的变化，都会使得涡流结构发生大的改变。
发明内容
强化传热原理的核心是在管内产生多纵向涡。并且尽可能使得速度场和温度场的协同性更好。本发明提出了一种新型三角形小翼对涡流发生器。本发明的涡流发生器的小翼由多个三角形小翼对组成，并使用一个向后的倾斜角。涡流发生器通过三角形小翼对引起的涡旋结构发生改变以及对管内温度分布。
三角形小翼对涡流发生器，主要包括空气动力学表面以及多组三角形小翼对。空气动力学表面，主要分为空气流入端，涡流发生区域以及空气流出段；三角形小翼对主要由多个三角形小翼连接组成，多个三角形小翼对在垂直与空气动力学平面内均匀分布形成一环三角形小翼对组。其中在涡流发生段中每一个三角形小翼对的A面与空气动力学内表面结合且三角形小翼对开口方向向空气流入段，三角形小翼对环在涡流发生段两两之间的距离L，其中L的取值可以根据实际情况选择，后一组三角形小翼相对于前一组旋转一定角度β。
三角形小翼对中的三角形具体尺寸可以根据使用环境进行选择，本实施方案中选用尺寸如附图所示。两个三角形小翼的二面角可以根据使用条件选择，本发明中选择60度夹角。
在本实施方式中三角形小翼对中两个三角形小翼较长的锐角边连接在一起，另外的两个锐角边处于分离状态形成夹角。三角形小翼对的两分离锐角边与空气动力内表面结合，并且三角形小翼对的两分离锐角边开口朝向空气流入端。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施和体现技术方案，下面将对本发明实施和体现技术方案描述中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一部分，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以这些附图获得其他的附图。
图1 三角形小翼对涡流发生器的三维效果图，1空气流入段，2涡流发生段，3空气流出段和4三角形小翼对。
图2 三角形小翼对涡流发生器的发生区域的效果图，a涡流发生段主视图，b涡流发生段侧视图和c涡流发生段气体流向图。
图3 三角形小翼附图，a三角形小翼三维图，b三角形小翼二面角和c三角形小翼尺寸。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参照图1，为本发明三角形小翼对涡流发生器的结构示意图，三角形小翼对涡流发生器主要分为1空气流入段，2涡流发生段，3空气流出段以及4三角形小翼对。其中1，2，3一起统称为空气动力学表面，三段管壁的内外径尺寸一致。其中空气流入段的尺寸较大，在本发明中，空气流入端产生稳定的热流空气进入到涡流发生区域。稳定的热流空气进入到涡流发生段经过三角形小翼对作用产生纵向涡流。
参照图2，为本发明三角形小翼对涡流发生器的涡流发生区域的示意图。三角形小翼对在空气动力表面的同一截面内均匀分布6个小翼对（每两个小翼对之间的间隔为60°）（如图a所示）并且三角形小翼对A面（图3中a图）与空气动力学内表面连接。每两组三角形小翼对环之间的间距L，以及后一组三角形小翼对环相对于上一组旋转一定的角度β（图2b所示）。图2c表明空气在涡流发生段的流向。
参照图3,为三角形小翼以及三角形小翼对示意图，三角形小翼对由两个全等的三角小翼组成，连接两三角形小翼较长的锐角边另一锐角边形成夹角其形成A面，如图3a所示。三角形小翼对之间的二面角为α，在本发明中取α=60°（图3b）。每一个三角形小翼的具体尺寸如图3c所示。该附图为该实施中的一种并不是全部案例。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员且得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变史和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
Claims (9)
1.一种三角形小翼对涡流发生器，该三角形小翼涡流发生器包括：
空气流入段（1）；
涡流发生段（2）；
空气流出段（3），其中空气流入段，涡流发生段以及空气流出段的内经外径完全一致，内外表面重合。
三角形小翼对（4），三角形小翼对主要由多个三角形小翼组成，在本发明的一种实施方式中三角形小翼对由两个全等三角形小翼组成。
2.根据权利要求1所述的空气流入段（1），涡流发生段（2）以及空气流出段（3）共同组成了空气动力表面。
3.根据权利要求1所述的涡流发生段是由三角形小翼对（4）连接在涡流发生段内空气动力表面组成，达到涡流发生的作用。
4.根据权利要求1以及权利要求3所述一种三角形小翼对涡流发生器，其中，在本发明的一种实施方式中所述三角形小翼对（4）是由两个完全一样的三角形小翼片的以某一锐角边连接在一起形成三角形小翼对。
5.根据权利要求3所述三角形小翼对在空气动力表面的安装如下：多个三角形小翼对在垂直于空气动力学表面的同一平面。在本发明的一种实施方式中六个三角形小翼对在垂直与空气动力学表面的同一平面内两两之间夹角为60°分布形成三角形小翼对环，这六个三角形小翼为一组。三角形小翼对安装在空气动力表面的涡流发生段内表面，第一组三角形小翼对在涡流发生段最高点以及最低点都具有三角形1个小翼对，第二组在第一组的基础上根据具体的需要可以的旋转一定的角度β。
6.根据权利要求4所述的三角形小翼对，由两个全等的两个三角形小翼组成，具体是两个全等三角形小翼的较长的锐角边连接在一起，另外的两个锐角边处于分离状态形成一个夹角。三角形小翼对的两分离锐角边与空气动力内表面结合，并且三角形小翼对的两分离锐角边开口朝向空气流入端。
7.根据权利要求5所述的三组三角形小翼对环的分布。具体的每组三角形小翼对环两两之间的距离L，L的取值根据具体的需要进行选择。后一组三角形小翼对环相对于前一组的三角形小翼对有一个旋转角β，β的取值根据具体的需要进行选择。
8.根据权利要求6所述的三角形小翼对，两个三角形小翼片之间的夹角是α，其中具体的尺寸如图所示仅仅是本发明的一部分。
9.一种三角形小翼对涡流发生器，根据使用的温度环境可选用耐热塑料以及金属材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110288071.6A CN113108641A (zh) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | 三角形小翼对涡流发生器 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202110288071.6A CN113108641A (zh) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | 三角形小翼对涡流发生器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN113108641A true CN113108641A (zh) | 2021-07-13 |
Family
ID=76711668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202110288071.6A Pending CN113108641A (zh) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | 三角形小翼对涡流发生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113108641A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113639578A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-11-12 | 武汉科技大学 | 一种对穿涡流发生器及具有对穿涡流发生器的换热管 |
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2021
- 2021-03-18 CN CN202110288071.6A patent/CN113108641A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN113639578A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-11-12 | 武汉科技大学 | 一种对穿涡流发生器及具有对穿涡流发生器的换热管 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210713 |