CN202255028U - 一种强化换热翅片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种强化换热翅片，包括翅片基板，该翅片基板上设有套装换热管的第一排换热孔和后排换热孔，所述的翅片基板上第一排换热孔侧后方对称的设有带开缝的三角形小翼。本方案的第一排换热孔两侧的三角形小翼形成纵向涡发生器，使得纵向涡和喷射状流形成，一方面使流体在流经小翼时产生二次流，在下游形成了与主流方向垂直的逆时针方向的纵向涡，增强了扰动从而强化换热；另一方面，三角形小翼位于换热管一侧，在换热管壁、三角形小翼和翅片间形成了一加速通道，使得管壁处的边界层分离点延迟，同时减小了换热管后的尾流区，这不仅强化了换热，也减小了流体的阻力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种强化换热翅片，特别是一种应用于热泵或空调系统的蒸发器和冷凝器以及中间冷却器等换热设备中的换热翅片。
背景技术
随着世界能源的日益紧张，节能已经深入人心，产品的节能开发和改造越来越引起世界各国的重视。在空调或热泵系统中，换热器效率的提高对整个系统的节能具有重要意义。空调或热泵的蒸发器、冷凝器和中间冷却器等换热设备中常采用的管翅式换热器。这种换热器的制冷剂和冷却介质在管内流动，空气在管外流动，换热过程中的大部分热阻都集中在空气侧。在空气侧安装翅片，可以增大换热面积，从而减小空气侧的热阻。但目前使用的平直翅片管中，由于沿着空气流动的方向，空气在翅片表面形成的边界层会逐渐增厚，使速度和温度梯度的协同性变差，从而会使换热性能下降。为了提高翅片管式换热器的换热性能，可采换热更好的开缝翅片，但目前的开缝翅片工艺复杂且会产生较大阻力，这就要求设计一种高效低阻的换热翅片，来提高整个换热器的性能，从而达到节能的目的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能换热效率高、阻力小，能够有效减小空调或热泵系统的蒸发器和冷凝器以及空气压缩机的中间冷却器等换热设备的体积的强化换热翅片。
为实现上述目的，本实用新型的强化换热翅片，包括翅片基板，该翅片基板上设有套装换热管的第一排换热孔和后排换热孔，所述的翅片基板上第一排换热孔侧后方对称的设有带开缝的三角形小翼。
所述的基板上下两侧沿气流流动方向设有正弦波纹凸起，该凸起纵向围绕后排换热孔交替成排排列。
所述的三角形小翼的开缝和正弦波纹凸起沿空气流动方向关于第一排换热孔的中心线相互对称设置。
所述的三角小翼开缝的长度L和高度H之比为1～4，其高度H和翅片间距Fp之比为0.5～1。
所述的三角形小翼与来流方向的夹角β为10°～50°。
所述的三角形小翼和正弦波纹凸起为冲压形成。
本方案的第一排换热孔两侧的三角形小翼形成纵向涡发生器，使得纵向涡和喷射状流形成，一方面使流体在流经小翼时产生二次流，在下游形成了与主流方向垂直的逆时针方向的纵向涡，增强了扰动从而强化换热；另一方面，三角形小翼位于换热管一侧，在换热管壁、三角形小翼和翅片间形成了一加速通道，使得管壁处的边界层分离点延迟，同时减小了换热管后的尾流区，这不仅强化了换热，也减小了流体的阻力。
本方案的正弦波纹凸起围绕后排换热管，流体在流过正弦波纹的时候，在翅片表面的边界层会被破坏掉，流体的扰动也会增加，改善了流体速度与温度梯度的协同程度，强化了换热；同时由于正弦波纹的平滑性和连续性很好，流体流过时阻力增加不多。
本专利与其它换热翅片相比，在相同的换热性能下，其阻力增加较小，换热效果好。
附图说明
图1、为本实用新型强化换热翅片立体结构示意图；
图2、为本实用新型强化换热翅片主视图；
图3、为本实用新型强化换热翅片仰视图；
图4、为本实用新型强化换热翅片的右视图；
图5、为图2的A-A剖视图；
图6、本实用新型装配后三角形小翼侧视局部放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本专利作进一步详细说明。
如图1，图2，图3，图4和图5所示，本实用型的强化换热翅片，包括翅片基板2，该翅片基板2上设有套装换热管的第一排换热孔1和后排换热孔5，翅片基板上2第一排换热孔1侧后方对称的设有带开缝的三角形小翼3。
翅片基板2上下两侧沿气流流动方向设有正弦波纹凸起4，该凸起4纵向围绕后排换热孔5交替成排排列。三角形小翼3的开缝和正弦波纹凸起4沿空气流动方向关于第一排换热孔1的中心线相互对称。所述的三角形小翼3与来流方向的夹角β为10°～50°，其中，来流方向是指气流沿翅片平面的流动方向。
如图6所示，三角小翼3开缝的长度L和高度H之比为1～4，其高度H和翅片间距Fp之比为0.5～1。
本实用新型中，为简化加工工序和提高工作效率，三角形小翼3和正弦波纹凸起4直接冲压出来。
在换热器运行时，制冷剂液体介质走管内，空气在管外流动，两种介质通过换热管、翅片基板、三角形小翼、正弦波纹突起的导热和对流实现热量的交换。三角形小翼是侧置纵向涡发生器，使得纵向涡和喷射状流形成，在换热管壁、三角形小翼和翅片间形成了一加速通道，使得管壁处的边界层分离点延迟，同时减小了换热管后的尾流区，这不仅改善了换热管后面的换热不利区域，也减小了流体的阻力。正弦波纹突起围绕后排换热管，流体在流过正弦波纹的时候，在翅片表面的边界层会被破坏掉，流体的扰动也会增加，改善了流体速度与温度梯度的协同程度，强化了换热；同时由于正弦波纹的平滑性和连续性很好，流体流过时阻力增加不多。
本专利和平翅片相比，这种开缝翅片换热增加的比例要高于阻力增加的比例，综合性能高于其它的强化翅片表面，且整个换热器的体积和质量都可以得到显著缩小，节约能源和材料，节省投资。
Claims (8)
1.一种强化换热翅片，包括翅片基板，该翅片基板上设有套装换热管的第一排换热孔和后排换热孔，其特征在于，所述的翅片基板上第一排换热孔侧后方对称的设有带开缝的三角形小翼。
2.按照权利要求1所述强化换热翅片，其特征在于，所述的基板上下两侧沿气流流动方向设有正弦波纹凸起，该凸起纵向围绕后排换热孔交替成排排列。
3.按照权利要求2所述强化换热翅片，其特征在于，所述的三角形小翼的开缝和正弦波纹凸起沿空气流动方向关于第一排换热孔的中心线相互对称设置。
4.按照权利要求1-3中任一项所述强化换热翅片，其特征在于，所述的三角小翼开缝的长度L和高度H之比为1～4，其高度H和翅片间距Fp之比为0.5～1。
5.按照权利要求1-3中任一项所述强化换热翅片，其特征在于，所述的三角形小翼与来流方向的夹角β为10°～50°。
6.按照权利要求4所述强化换热翅片，其特征在于，所述的三角形小翼与来流方向的夹角β为10°～50°。
7.按照权利要求2或3所述的强化换热翅片，其特征在于，所述的三角形小翼和正弦波纹凸起为冲压形成。
8.按照权利要求4所述强化换热翅片，其特征在于，所述的三角形小翼和正弦波纹凸起为冲压形成。
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2011
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