CN2645024Y - 急扩加速流缩放管 - Google Patents

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邓先和
陈颖
张亚君
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Abstract

本实用新型提供一种急扩加速流缩放管，由沿管轴向重复连续的流道扩张管段与流道收缩管段构成，每一扩张管段与收缩管段构成一个缩放段节距，在每一个缩放段节距中，扩张管段与收缩管段的长度在缩放段节距的比例小于或等于1∶4。利用本急扩加速流缩放管可以充分发挥流体在缩放管加速段的边界流体流向与温度梯度两矢量夹角较小，传热场协同作用较强，传热强化效果较好的优势，获得较高的对流传热膜系数。本急扩加速流缩放管可用多种金属材料轧制而成，具有良好的节能降耗效果，可以在工业中普遍推广使用，经济效益高，市场前景好。

Description

急扩加速流缩放管
                          技术领域
本实用新型涉及一种强化传热管，特别涉及一种急扩加速流缩放管。
                          背景技术
现有的异形强化传热管有多种结构形式，例如在工业中大量使用的螺旋槽管，横纹槽管及缩放管(中国专利：ZL01215788.0)等，其中缩放管是由重复连续的收缩与扩张管段构成，管壁厚度均匀一致，管内外两侧缩放波形(凹凸肋面)对称的异形管，对管内外两侧轴向流体均有良好的传热强化作用，而且凹凸曲面光滑，尺度较大，不容易产生积垢，故在工业中应用很广泛；但现有的缩放管亦存在不足之处：目前使用的缩放管强化传热效率不够高，经传热机理分析其原因是在扩张减速段的流体流动有弱化传热的作用，而在收缩加速段的流体流动有强化传热的作用，现有缩放管的结构是扩张管段与收缩管段的长度在缩放段节距的比例是1∶1～1∶2(如图1所示)，因扩张段所占比例较大，故流体流动时传热的弱化作用较为明显，从而导致总的强化传热效率不够高。
                          发明内容
本实用新型的目的在于克服现有缩放管存在的扩张管段比例过大，对流体流动传热有弱化的作用，从而导致总的传热强化效率不够高的缺点，提供一种结构合理、可明显提高传热效率的急扩加速流缩放管。
本实用新型的技术目的通过下述技术方案实现：本急扩加速流缩放管由沿管轴向重复连续的流道扩张管段与流道收缩管段构成，每一扩张管段与收缩管段构成一个缩放段节距，其特征在于：在每一个缩放段节距中，扩张管段与收缩管段的长度在缩放段节距的比例小于或等于1∶4。
所述扩张管段为扩张锥面或扩张圆弧面，所述收缩管段为收缩锥面。
本急扩加速流缩放管的扩张管段内外侧圆弧面的形状可以是对称的，如锥形弧面；也可以是不对称的，如外凸或内凹的圆形弧面。
本急扩加速流缩放管可以用钢、铜、铝等多种金属管滚轧挤压而成。
本急扩加速流缩放管强化传热的原理是：湍流流体经急扩张管段后边界层的流体流向产生向壁面的偏转，在较长的缓收缩管段中流体的流向与温度梯度方向矢量夹角较小，有较好的传热场协同作用，强化传热效果较强，可以较低的流体输送功耗获得较高的对流传热膜系数。
本发明相对于现有技术具有如下的优点和效果：由于本急扩加速流缩放管较现有缩放管的缓收缩管段长度占缩放段节距长度的比例增大，使整个缩放段以加速流为主，能较好地发挥收缩管段的传热场协同作用强，传热强化效果较好；同时也因为大幅减少急扩管段的长度比例，使其仅占缩放段节距长度的20％以下，这样可以造成更佳的边界流体流向偏转效果，对后续段的传热强化有利，同时也有效地减少了该段因传热场协同作用差，传热弱化而造成对整个缩放段传热的不良影响，使本急扩加速流缩放管的对流传热膜系数比现有缩放管有一定幅度的提高，经实验证明可提高5％～10％。
                          附图说明
图1是现有缩放管的结构示意图。
图2是本实用新型急扩加速流缩放管的结构示意图。
图3是本实用新型急扩加速流缩放管另一结构的示意图。
                        具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的
实施方式不限于此。
实施例1
图2示出了本实用新型的一种结构形式，由图2可见，本急扩加速流缩放管由沿管轴向重复连续的流道扩张管段1与流道收缩管段2构成，扩张管段1为扩张锥面，收缩管段2为收缩锥面，每一扩张管段1与收缩管段2构成一个缩放段节距，在每一个缩放段节距中，扩张管段1与收缩管段2的长度比例为1∶4。
实施例2
图3示出了本实用新型的另一种结构形式，由图3可见，本急扩加速流缩放管由沿管轴向重复连续的流道扩张管段1与流道收缩管段2构成，扩张管段1为扩张圆弧面，收缩管段2为收缩锥面，每一扩张管段1与收缩管段2构成一个缩放段节距，在每一个缩放段节距中，扩张管段1与收缩管段2的长度比例为1∶5。

Claims (6)

1、一种急扩加速流缩放管，由沿管轴向重复连续的流道扩张管段与流道收缩管段构成，每一扩张管段与收缩管段构成一个缩放段节距，其特征在于：在每一个缩放段节距中，扩张管段与收缩管段的长度在缩放段节距的比例小于或等于1∶4。
2、根据权利要求1所述的急扩加速流缩放管，其特征在于：所述收缩管段为收缩锥面。
3、根据权利要求1所述的急扩加速流缩放管，其特征在于：所述扩张管段为扩张锥面。
4、根据权利要求1所述的急扩加速流缩放管，其特征在于：所述扩张管段为扩张圆弧面。
5、根据权利要求4所述的急扩加速流缩放管，其特征在于：所述扩张管段内外侧圆弧面对称。
6、根据权利要求4所述的急扩加速流缩放管，其特征在于：所述扩张管段内外侧圆弧面不对称。
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