CN116412713A - 一种三维变截面翼型翅片换热板及芯体结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三维变截面翼型翅片换热板芯体结构，换热器芯体由若干交替布置的热侧换热板和冷侧换热板经扩散焊形成，热侧换热板、冷侧换热板经光化学刻蚀形成各自内部的三维变截面翼形翅片结构。热侧换热板与冷侧换热板间构成流体流道。三维变截面翼形翅片结构的横截面为NACA翼型，主要包括：翼型翅片上端面、翼型翅片1/2翅高处横截面和翼型翅片下端面，翼型翅片上端面和翼型翅片下端面分别跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面连接的侧壁均为光滑曲线过渡。本发明能够有效减小换热器的流动阻力，提升翼型流道印刷电路板换热器的综合换热性能，降低翼型流道内的流动损失。
Description
技术领域
本发明涉及高效紧凑式换热器技术领域，尤其涉及一种三维变截面翼型翅片换热板及芯体结构。
背景技术
电印刷电路板换热器(PCHE)作为一种新型高效紧凑式换热器，相较于传统管壳式换热器具有更高的表面积与体积比。具有结构紧凑、耐高温、耐高压、换热效率高等特点。印刷电路板换热器在核反应堆超临界二氧化碳循环、光热发电、海洋油气开发等领域有广阔的应用前景。
金属板经光化学刻蚀加工形成毫米级微通道，并经扩散焊将各个金属板连接构成换热器芯体结构。流道结构是影响换热器综合换热性能的主要因素之一，PCHE流道截面主要为半圆形、圆形、矩形、梯形等，其中矩形截面换热效率最高，但压损也最大。PCHE流道结构主要为直通道、Z形通道、S形通道、翼型通道。Z形通道相较于直通道换热性能提升，但压损也较大。而在相同的换热效率条件下，S形通道、翼型通道的压力损失仅为Z形通道的1/20～1/5，翼型通道具有较优的综合传热性能。但是，气流在翼型前缘位置发生流动滞止增加了压力损失，导致增大了翼型流道内的流动损失。
发明内容
针对以上问题，本发明提出一种三维变截面翼型翅片换热板及芯体结构。
为实现本发明的目的，提供一种三维变截面翼型翅片换热板芯体结构，包括：堆叠设置的热侧换热板和冷侧换热板；所述热侧换热板和冷侧换热板彼此表面上下间隔设置，构成交替的高温流体通道和低温流体通道；
所述热侧换热板包括：热侧换热板本体、分别设置在所述热侧换热板主对角线两端的热流体进口圆孔和热流体出口圆孔、分别设置在所述热侧换热板副对角线两端的冷流体进口圆孔和冷流体出口圆孔、以及沿高温流体流动方向逐列设置在所述热侧换热板本体内的若干高温翼型翅片；所述热流体进口圆孔和冷流体出口圆孔位于所述若干高温翼型翅片的同一侧；所述热流体出口圆孔和冷流体进口圆孔位于所述若干高温翼型翅片的同一侧；
所述若干高温翼型翅片的尖端均朝向所述高温流体通道的出口方向；
所述冷侧换热板包括：冷侧换热板本体、分别设置在所述冷侧换热板主对角线两端的冷流体进口圆孔和冷流体出口圆孔、分别设置在所述冷侧换热板副对角线两端的热流体进口圆孔和热流体出口圆孔、以及沿低温流体流动方向逐列设置在所述冷侧换热板本体内的若干低温翼型翅片；所述热流体进口圆孔和冷流体出口圆孔位于所述若干低温翼型翅片的同一侧；所述热流体出口圆孔和冷流体进口圆孔位于所述若干低温翼型翅片的同一侧；
所述若干低温翼型翅片的尖端均朝向所述低温流体通道的出口方向；
所述高温翼型翅片和低温翼型翅片结构相同，且横截面为NACA翼型；所述高温翼型翅片和低温翼型翅片包括：翼型翅片上端面、翼型翅片1/2翅高处横截面和翼型翅片下端面；所述翼型翅片上端面和所述翼型翅片下端面面积相等；所述翼型翅片上端面和翼型翅片下端面互相平行；所述翼型翅片上端面翼型翼弦和所述翼型翅片下端面翼型翼弦互相平行；所述翼型翅片1/2翅高处横截面跟所述翼型翅片上端面的面积比为：0.25～0.8；所述翼型翅片上端面和翼型翅片下端面分别跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面连接的侧壁均为光滑曲线过渡；所述翼型翅片上端面的翼型翼弦中点、所述翼型翅片下端面的翼型翼弦中点与所述翼型翅片1/2翅高处横截面的翼型翼弦中点在竖直方向投影重合。
进一步地，所述热侧换热板还包括若干高温流体入口导流翅片和若干高温流体出口导流翅片；所述冷侧换热板还包括若干低温流体入口导流翅片和若干低温流体出口导流翅片；
所述若干高温流体入口导流翅片和若干高温流体出口导流翅片分别设置在所述若干高温翼型翅片两侧；所述若干高温流体入口导流翅片位于靠近所述热流体进口圆孔的一侧；所述若干高温流体出口导流翅片位于靠近所述热流体出口圆孔的一侧；
所述若干低温流体入口导流翅片和若干低温流体出口导流翅片分别设置在所述若干低温翼型翅片的两侧；所述若干低温流体入口导流翅片位于靠近所述冷流体进口圆孔的一侧，所述若干低温流体出口导流翅片位于靠近所述冷流体出口圆孔的一侧；
所述若干高温流体入口导流翅片的数量跟所述若干高温翼型翅片的列数相等；所述若干高温流体入口导流翅片跟所述若干高温翼型翅片逐列一一对应，且每个所述高温流体入口导流翅片的中心线跟其所在列的所述高温翼型翅片的中心线在同一直线上；
所述若干高温流体出口导流翅片的数量跟所述若干高温翼型翅片的列数相等；所述若干高温流体出口导流翅片跟所述若干高温翼型翅片逐列一一对应，且每个所述高温流体出口导流翅片的中心线跟其所在列的所述高温翼型翅片的中心线在同一直线上；
所述若干低温流体入口导流翅片的数量跟所述若干低温翼型翅片的列数相等；所述若干低温流体入口导流翅片跟所述若干低温翼型翅片逐列一一对应，且每个所述低温流体入口导流翅片的中心线跟其所在列的低温翼型翅片的中心线在同一直线上；
所述若干低温流体出口导流翅片的数量跟所述若干低温翼型翅片的列数相等；所述若干低温流体出口导流翅片跟所述若干低温翼型翅片逐列一一对应，且每个所述低温流体出口导流翅片的中心线跟其所在列的低温翼型翅片的中心线在同一直线上。
进一步地，所述高温翼型翅片和低温翼型翅片采用顺排或叉排排列，且相邻的所述高温翼型翅片)或低温翼型翅片之间的纵向间距La范围为5～30mm，横向间距Ls范围为2～10mm。
进一步地，所述热侧换热板和冷侧换热板通过扩散焊连接；所述高温翼型翅片和低温翼型翅片通过光化学刻蚀成型；
所述热侧换热板和冷侧换热板的厚度范围为：3～5mm；
所述高温翼型翅片和低温翼型翅片的长度Lc范围为：2～10mm；宽度Lt范围为：0.5～3mm；翅片高度H范围为：1～3mm。
进一步地，所述翼型翅片上端面跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面互相平行；所述翼型翅片上端面翼型翼弦跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面翼型翼弦在水平方向的夹角α范围为：0～180°。
进一步地，所述翼型翅片上端面翼型翼弦、所述翼型翅片下端面翼型翼弦和所述翼型翅片1/2翅高处横截面翼型翼弦位于同一平面；所述翼型翅片1/2翅高处横截面翼型翼弦跟所述翼型翅片上端面翼型翼弦在竖直方向的夹角β范围为：0～180°。
进一步地，所述翼型翅片上端面翼型翼弦跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面翼型翼弦在水平方向的夹角α范围为：0～180°；所述翼型翅片1/2翅高处横截面翼型翼弦跟所述翼型翅片上端面翼型翼弦在竖直方向的夹角β范围为：0～180°。
进一步地，纵向相邻的所述高温翼型翅片结构相同；纵向相邻的所述低温翼型翅片结构相同；
横向相邻的所述高温翼型翅片和低温翼型翅片中，所述翼型翅片上端面翼型翼弦跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面翼型翼弦在水平方向的夹角分别为α1和α2，并且α1和α2互为补角。
进一步地，纵向相邻的所述高温翼型翅片结构相同；纵向相邻的所述低温翼型翅片结构相同；
横向相邻的所述高温翼型翅片和低温翼型翅片中，所述翼型翅片1/2翅高处横截面翼型翼弦跟所述翼型翅片上端面翼型翼弦在竖直方向的夹角分别为β1和β2，并且β1和β2互为补角。
本发明还提供了一种三维变截面翼型翅片换热板，包括：如权利要求1-9中任意一项所述的三维变截面翼型翅片换热板芯体结构。
跟现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提出的一种三维变截面翼型翅片换热板及芯体结构，相较于传统翼型翅片，通过对翼型翅片翅高中部水平方向截面面积的优化设计，使三维变截面翅片呈内凹型，流体外掠面流线型更优异，气流在翼型前缘的流动阻滞效应减弱，可有效降低翼型通道的流动阻力。通过对翼型翅片翅高中部水平方向中间截面角度的优化设计，从而引导流体实现水平方向及竖直方向的速度脉动，从而提高翼型通道的换热性能。
附图说明
图1是一个实施例的三维变截面翼型翅片印刷电路板换热器芯体结构示意图；
图2是一个实施例的热侧换热板的结构示意图；
图3是一个实施例的冷侧换热板的结构示意图；
图4为一个实施例的翼型翅片结构尺寸示意图；
图5是一个实施例的三维变截面I翼型翅片结构示意图；
图6为一个实施例的三维变截面II翼型翅片结构示意图；
图7为一个实施例的三维变截面III翼型翅片结构示意图；
图8为一个实施例的三维变截面IV翼型翅片结构示意图；
图9为一个实施例的三维变截面II翼型翅片结构排列示意图；
图10为一个实施例的三维变截面III翼型翅片结构排列示意图。
附图标记：1-热侧换热板、2-冷侧换热板、13-高温翼型翅片、23-低温翼型翅片、14-高温流体入口导流翅片、15-高温流体出口导流翅片、24-低温流体入口导流翅片、25-低温流体出口导流翅片、6-热流体进口圆孔、7-热流体出口圆孔、8-冷流体进口圆孔、9-冷流体出口圆孔、11-热侧换热板本体、21-冷侧换热板本体、S1-翼型翅片上端面、S2-翼型翅片1/2翅高处横截面、S3-翼型翅片下端面。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参考图1所示，图1为一个实施例的三维变截面翼型翅片印刷电路板换热器芯体结构示意图。如图1所示，一种三维变截面翼型翅片换热板芯体结构，包括：堆叠设置的热侧换热板1和冷侧换热板2；所述热侧换热板1和冷侧换热板2彼此表面上下间隔设置，构成交替的高温流体通道和低温流体通道；
图2是一个实施例的热侧换热板的结构示意图。所述热侧换热板1包括：热侧换热板本体11、分别设置在所述热侧换热板1主对角线两端的热流体进口圆孔6和热流体出口圆孔7、分别设置在所述热侧换热板1副对角线两端的冷流体进口圆孔8和冷流体出口圆孔9、以及沿高温流体流动方向逐列设置在所述热侧换热板本体11内的若干高温翼型翅片13；所述热流体进口圆孔6和冷流体出口圆孔9位于所述若干高温翼型翅片13的同一侧；所述热流体出口圆孔7和冷流体进口圆孔8位于所述若干高温翼型翅片13的同一侧；
所述若干高温翼型翅片13的尖端均朝向所述高温流体通道的出口方向；
图3是一个实施例的冷侧换热板的结构示意图。所述冷侧换热板2包括：冷侧换热板本体21、分别设置在所述冷侧换热板2主对角线两端的冷流体进口圆孔8和冷流体出口圆孔9、分别设置在所述冷侧换热板2副对角线两端的热流体进口圆孔6和热流体出口圆孔7、以及沿低温流体流动方向逐列设置在所述冷侧换热板本体21内的若干低温翼型翅片23；所述热流体进口圆孔6和冷流体出口圆孔9位于所述若干低温翼型翅片23的同一侧；所述热流体出口圆孔7和冷流体进口圆孔8位于所述若干低温翼型翅片23的同一侧；
所述若干低温翼型翅片23的尖端均朝向所述低温流体通道的出口方向。
所述高温翼型翅片13和低温翼型翅片23结构相同，且横截面为NACA翼型。图5是一个实施例的三维变截面I翼型翅片结构示意图。如图5所示，所述高温翼型翅片13和低温翼型翅片23包括：翼型翅片上端面S1、翼型翅片1/2翅高处横截面S2和翼型翅片下端面S3；所述翼型翅片上端面S1和所述翼型翅片下端面S3面积相等；所述翼型翅片上端面S1和翼型翅片下端面S3互相平行；所述翼型翅片上端面S1翼型翼弦和所述翼型翅片下端面S3翼型翼弦互相平行；所述翼型翅片1/2翅高处横截面S2跟所述翼型翅片上端面S1的面积比为：0.25～0.8；所述翼型翅片上端面S1和翼型翅片下端面S3分别跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面S2连接的侧壁均为光滑曲线过渡；所述翼型翅片上端面S1的翼型翼弦中点、所述翼型翅片下端面S3的翼型翼弦中点与所述翼型翅片1/2翅高处横截面S2的翼型翼弦中点在竖直方向投影重合。
在一个实施例中，所述热侧换热板1还包括若干高温流体入口导流翅片14和若干高温流体出口导流翅片15；所述冷侧换热板2还包括若干低温流体入口导流翅片24和若干低温流体出口导流翅片25；
所述若干高温流体入口导流翅片14和若干高温流体出口导流翅片15分别设置在所述若干高温翼型翅片13两侧；所述若干高温流体入口导流翅片14位于靠近所述热流体进口圆孔6的一侧；所述若干高温流体出口导流翅片15位于靠近所述热流体出口圆孔7的一侧；
所述若干低温流体入口导流翅片24和若干低温流体出口导流翅片25分别设置在所述若干低温翼型翅片23的两侧；所述若干低温流体入口导流翅片24位于靠近所述冷流体进口圆孔8的一侧，所述若干低温流体出口导流翅片25位于靠近所述冷流体出口圆孔9的一侧；
所述若干高温流体入口导流翅片14的数量跟所述若干高温翼型翅片13的列数相等；所述若干高温流体入口导流翅片14跟所述若干高温翼型翅片13逐列一一对应，且每个所述高温流体入口导流翅片14的中心线跟其所在列的所述高温翼型翅片13的中心线在同一直线上；
所述若干高温流体出口导流翅片15的数量跟所述若干高温翼型翅片13的列数相等；所述若干高温流体出口导流翅片15跟所述若干高温翼型翅片13逐列一一对应，且每个所述高温流体出口导流翅片15的中心线跟其所在列的所述高温翼型翅片13的中心线在同一直线上；
所述若干低温流体入口导流翅片24的数量跟所述若干低温翼型翅片23的列数相等；所述若干低温流体入口导流翅片24跟所述若干低温翼型翅片23逐列一一对应，且每个所述低温流体入口导流翅片24的中心线跟其所在列的低温翼型翅片23的中心线在同一直线上；
所述若干低温流体出口导流翅片25的数量跟所述若干低温翼型翅片23的列数相等；所述若干低温流体出口导流翅片25跟所述若干低温翼型翅片23逐列一一对应，且每个所述低温流体出口导流翅片25的中心线跟其所在列的低温翼型翅片23的中心线在同一直线上。
图4为一个实施例的翼型翅片结构尺寸示意图。如图4所示，在一个实施例中，所述高温翼型翅片13和低温翼型翅片23采用顺排或叉排排列，且相邻的所述高温翼型翅片13或低温翼型翅片23之间的纵向间距La范围为5～30mm，横向间距Ls范围为2～10mm。在一个实施例中，高温翼型翅片13或低温翼型翅片23之间的纵向间距La为3mm，翅片横向间距Ls为12mm。
在一个实施例中，所述热侧换热板1和冷侧换热板2通过扩散焊连接；所述高温翼型翅片13和低温翼型翅片23通过光化学刻蚀成型；
所述热侧换热板1和冷侧换热板2的厚度范围为：3～5mm；
所述高温翼型翅片13和低温翼型翅片23的长度Lc范围为：2～10mm；宽度Lt范围为：0.5～3mm；翅片高度H范围为：1～3mm。在一个实施例中，高温翼型翅片13和低温翼型翅片23的长度Lc为6mm，宽度Lt为1.1mm，
图6为一个实施例的三维变截面II翼型翅片结构示意图。如图6所示，在一个实施例中，所述翼型翅片上端面S1跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面S2互相平行；所述翼型翅片上端面S1翼型翼弦跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面S2翼型翼弦在水平方向的夹角α范围为：0～180°。在一个实施例中，α1、α2分别为15°和165°。
图7为一个实施例的三维变截面III翼型翅片结构示意图。如图7所示，在一个实施例中，所述翼型翅片上端面S1翼型翼弦、所述翼型翅片下端面S3翼型翼弦和所述翼型翅片1/2翅高处横截面S2翼型翼弦位于同一平面；所述翼型翅片1/2翅高处横截面S2翼型翼弦跟所述翼型翅片上端面S1翼型翼弦在竖直方向的夹角β范围为：0～180°。在一个实施例中，β1、β2分别为10°和170°。
图8为一个实施例的三维变截面IV翼型翅片结构示意图。如图8所示，在一个实施例中，所述翼型翅片上端面S1翼型翼弦跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面S2翼型翼弦在水平方向的夹角α范围为：0～180°；所述翼型翅片1/2翅高处横截面(S2)翼型翼弦跟所述翼型翅片上端面S1翼型翼弦在竖直方向的夹角β范围为：0～180°。
图9为一个实施例的三维变截面II翼型翅片结构排列示意图。如图9所示，在一个实施例中，纵向相邻的所述高温翼型翅片13结构相同；纵向相邻的所述低温翼型翅片23结构相同；
横向相邻的所述高温翼型翅片13和低温翼型翅片23中，所述翼型翅片上端面S1翼型翼弦跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面S2翼型翼弦在水平方向的夹角分别为α1和α2，并且α1和α2互为补角。
在一个实施例中，纵向相邻的所述高温翼型翅片13结构相同；纵向相邻的所述低温翼型翅片23结构相同；
横向相邻的所述高温翼型翅片13和低温翼型翅片23中，所述翼型翅片1/2翅高处横截面S2翼型翼弦跟所述翼型翅片上端面S1翼型翼弦在竖直方向的夹角分别为β1和β2，并且β1和β2互为补角。
图10为一个实施例的三维变截面III翼型翅片结构排列示意图。如图10所示，在一个实施例中，提供一种三维变截面翼型翅片换热板，包括了上述实施例中的任意一种三维变截面翼型翅片换热板芯体结构。
热侧换热板1与冷侧换热板2与通过扩散焊接连接，流体通过翼型通道分别与热侧换热板1和冷侧换热板2进行热量交换。与传统翼型翅片结构相比，三维变截面I翼型翅片结构整体呈内凹型，流体外掠面流线型更优异，气流在翼型前缘的流动阻滞效应减弱，在保证换热性能前提下，可进一步降低流体的阻力。三维变截面II、三维变截面III、三维变截面IV翼型翅片结构，可增强流体在通道内水平方向、竖直方向的速度脉动，进而提升传热效果。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
需要说明的是，本申请实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本申请实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤或模块，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种三维变截面翼型翅片换热板芯体结构，其特征在于，包括：堆叠设置的热侧换热板(1)和冷侧换热板(2)；所述热侧换热板(1)和冷侧换热板(2)彼此表面上下间隔设置，构成交替的高温流体通道和低温流体通道；
所述热侧换热板(1)包括：热侧换热板本体(11)、分别设置在所述热侧换热板(1)主对角线两端的热流体进口圆孔(6)和热流体出口圆孔(7)、分别设置在所述热侧换热板(1)副对角线两端的冷流体进口圆孔(8)和冷流体出口圆孔(9)、以及沿高温流体流动方向逐列设置在所述热侧换热板本体(11)内的若干高温翼型翅片(13)；所述热流体进口圆孔(6)和冷流体出口圆孔(9)位于所述若干高温翼型翅片(13)的同一侧；所述热流体出口圆孔(7)和冷流体进口圆孔(8)位于所述若干高温翼型翅片(13)的同一侧；
所述若干高温翼型翅片(13)的尖端均朝向所述高温流体通道的出口方向；
所述冷侧换热板(2)包括：冷侧换热板本体(21)、分别设置在所述冷侧换热板(2)主对角线两端的冷流体进口圆孔(8)和冷流体出口圆孔(9)、分别设置在所述冷侧换热板(2)副对角线两端的热流体进口圆孔(6)和热流体出口圆孔(7)、以及沿低温流体流动方向逐列设置在所述冷侧换热板本体(21)内的若干低温翼型翅片(23)；所述热流体进口圆孔(6)和冷流体出口圆孔(9)位于所述若干低温翼型翅片(23)的同一侧；所述热流体出口圆孔(7)和冷流体进口圆孔(8)位于所述若干低温翼型翅片(23)的同一侧；
所述若干低温翼型翅片(23)的尖端均朝向所述低温流体通道的出口方向；
所述高温翼型翅片(13)和低温翼型翅片(23)结构相同，且横截面为NACA翼型；所述高温翼型翅片(13)和低温翼型翅片(23)包括：翼型翅片上端面(S1)、翼型翅片1/2翅高处横截面(S2)和翼型翅片下端面(S3)；所述翼型翅片上端面(S1)和所述翼型翅片下端面(S3)面积相等；所述翼型翅片上端面(S1)和翼型翅片下端面(S3)互相平行；所述翼型翅片上端面(S1)翼型翼弦和所述翼型翅片下端面(S3)翼型翼弦互相平行；所述翼型翅片1/2翅高处横截面(S2)跟所述翼型翅片上端面(S1)的面积比为：0.25～0.8；所述翼型翅片上端面(S1)和翼型翅片下端面(S3)分别跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面(S2)连接的侧壁均为光滑曲线过渡；所述翼型翅片上端面(S1)的翼型翼弦中点、所述翼型翅片下端面(S3)的翼型翼弦中点与所述翼型翅片1/2翅高处横截面(S2)的翼型翼弦中点在竖直方向投影重合。
2.根据权利要求1所述的一种三维变截面翼型翅片换热板芯体结构，其特征在于，
所述热侧换热板(1)还包括若干高温流体入口导流翅片(14)和若干高温流体出口导流翅片(15)；所述冷侧换热板(2)还包括若干低温流体入口导流翅片(24)和若干低温流体出口导流翅片(25)；
所述若干高温流体入口导流翅片(14)和若干高温流体出口导流翅片(15)分别设置在所述若干高温翼型翅片(13)两侧；所述若干高温流体入口导流翅片(14)位于靠近所述热流体进口圆孔(6)的一侧；所述若干高温流体出口导流翅片(15)位于靠近所述热流体出口圆孔(7)的一侧；
所述若干低温流体入口导流翅片(24)和若干低温流体出口导流翅片(25)分别设置在所述若干低温翼型翅片(23)的两侧；所述若干低温流体入口导流翅片(24)位于靠近所述冷流体进口圆孔(8)的一侧，所述若干低温流体出口导流翅片(25)位于靠近所述冷流体出口圆孔(9)的一侧；
所述若干高温流体入口导流翅片(14)的数量跟所述若干高温翼型翅片(13)的列数相等；所述若干高温流体入口导流翅片(14)跟所述若干高温翼型翅片(13)逐列一一对应，且每个所述高温流体入口导流翅片(14)的中心线跟其所在列的所述高温翼型翅片(13)的中心线在同一直线上；
所述若干高温流体出口导流翅片(15)的数量跟所述若干高温翼型翅片(13)的列数相等；所述若干高温流体出口导流翅片(15)跟所述若干高温翼型翅片(13)逐列一一对应，且每个所述高温流体出口导流翅片(15)的中心线跟其所在列的所述高温翼型翅片(13)的中心线在同一直线上；
所述若干低温流体入口导流翅片(24)的数量跟所述若干低温翼型翅片(23)的列数相等；所述若干低温流体入口导流翅片(24)跟所述若干低温翼型翅片(23)逐列一一对应，且每个所述低温流体入口导流翅片(24)的中心线跟其所在列的低温翼型翅片(23)的中心线在同一直线上；
所述若干低温流体出口导流翅片(25)的数量跟所述若干低温翼型翅片(23)的列数相等；所述若干低温流体出口导流翅片(25)跟所述若干低温翼型翅片(23)逐列一一对应，且每个所述低温流体出口导流翅片(25)的中心线跟其所在列的低温翼型翅片(23)的中心线在同一直线上。
3.根据权利要求2所述的一种三维变截面翼型翅片换热板芯体结构，其特征在于，
所述高温翼型翅片(13)和低温翼型翅片(23)采用顺排或叉排排列，且相邻的所述高温翼型翅片(13)或低温翼型翅片(23)之间的纵向间距La范围为5～30mm，横向间距Ls范围为2～10mm。
4.根据权利要求3所述的一种三维变截面翼型翅片换热板芯体结构，其特征在于，
所述热侧换热板(1)和冷侧换热板(2)通过扩散焊连接；所述高温翼型翅片(13)和低温翼型翅片(23)通过光化学刻蚀成型；
所述热侧换热板(1)和冷侧换热板(2)的厚度范围为：3～5mm；
所述高温翼型翅片(13)和低温翼型翅片(23)的长度Lc范围为：2～10mm；宽度Lt范围为：0.5～3mm；翅片高度H范围为：1～3mm。
5.根据权利要求4所述的一种三维变截面翼型翅片换热板芯体结构，其特征在于，
所述翼型翅片上端面(S1)跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面(S2)互相平行；所述翼型翅片上端面(S1)翼型翼弦跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面(S2)翼型翼弦在水平方向的夹角α范围为：0～180°。
6.根据权利要求4所述的一种三维变截面翼型翅片换热板芯体结构，其特征在于，
所述翼型翅片上端面(S1)翼型翼弦、所述翼型翅片下端面(S3)翼型翼弦和所述翼型翅片1/2翅高处横截面(S2)翼型翼弦位于同一平面；所述翼型翅片1/2翅高处横截面(S2)翼型翼弦跟所述翼型翅片上端面(S1)翼型翼弦在竖直方向的夹角β范围为：0～180°。
7.根据权利要求4所述的一种三维变截面翼型翅片换热板芯体结构，其特征在于，
所述翼型翅片上端面(S1)翼型翼弦跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面(S2)翼型翼弦在水平方向的夹角α范围为：0～180°；所述翼型翅片1/2翅高处横截面(S2)翼型翼弦跟所述翼型翅片上端面(S1)翼型翼弦在竖直方向的夹角β范围为：0～180°。
8.根据权利要求5所述的一种三维变截面翼型翅片换热板芯体结构，其特征在于，
纵向相邻的所述高温翼型翅片(13)结构相同；纵向相邻的所述低温翼型翅片(23)结构相同；
横向相邻的所述高温翼型翅片(13)和低温翼型翅片(23)中，所述翼型翅片上端面(S1)翼型翼弦跟所述翼型翅片1/2翅高处横截面(S2)翼型翼弦在水平方向的夹角分别为α1和α2，并且α1和α2互为补角。
9.根据权利要求6所述的一种三维变截面翼型翅片换热板芯体结构，其特征在于，
纵向相邻的所述高温翼型翅片(13)结构相同；纵向相邻的所述低温翼型翅片(23)结构相同；
横向相邻的所述高温翼型翅片(13)和低温翼型翅片(23)中，所述翼型翅片1/2翅高处横截面(S2)翼型翼弦跟所述翼型翅片上端面(S1)翼型翼弦在竖直方向的夹角分别为β1和β2，并且β1和β2互为补角。
10.一种三维变截面翼型翅片换热板，其特征在于，包括：如权利要求1-9中任意一项所述的三维变截面翼型翅片换热板芯体结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310372931.3A CN116412713A (zh) | 2023-04-10 | 2023-04-10 | 一种三维变截面翼型翅片换热板及芯体结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310372931.3A CN116412713A (zh) | 2023-04-10 | 2023-04-10 | 一种三维变截面翼型翅片换热板及芯体结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116412713A true CN116412713A (zh) | 2023-07-11 |
Family
ID=87055942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310372931.3A Pending CN116412713A (zh) | 2023-04-10 | 2023-04-10 | 一种三维变截面翼型翅片换热板及芯体结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116412713A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117091433A (zh) * | 2023-08-25 | 2023-11-21 | 西安交通大学 | 翼型嵌入式人字型通道印刷电路板式换热器及控制方法 |
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2023
- 2023-04-10 CN CN202310372931.3A patent/CN116412713A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117091433A (zh) * | 2023-08-25 | 2023-11-21 | 西安交通大学 | 翼型嵌入式人字型通道印刷电路板式换热器及控制方法 |
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