DE908623C - Waermeaustauscher mit Resonanzpendelung der Luftmassen - Google Patents

Waermeaustauscher mit Resonanzpendelung der Luftmassen

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Publication number
DE908623C
DE908623C DEE4617D DEE0004617D DE908623C DE 908623 C DE908623 C DE 908623C DE E4617 D DEE4617 D DE E4617D DE E0004617 D DEE0004617 D DE E0004617D DE 908623 C DE908623 C DE 908623C
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DE
Germany
Prior art keywords
heat exchanger
resonance
heat
air masses
air
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Expired
Application number
DEE4617D
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Herbert Martin
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Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
J Eberspaecher GmbH and Co KG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of DE908623C publication Critical patent/DE908623C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/10—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by imparting a pulsating motion to the flow, e.g. by sonic vibration

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Description

  • Wärmeaustauscher mit Resonanzpendelung der Luftmassen Die bisher bekannten Wärmeaustauscher arbeiten im Kreuzstrom oder Gegenstrom, wobei zwei Luftströme sehr verschiedener Geschwindigkeit ihre Wärme über einen Zwischenträger (Metallwand) austauschen. In der Regel hat derheiße Luftstrom die große Geschwindigkeit und besitzt pulsierenden Verlauf, soweit es sich um heiße Motorabgase handelt, während der kalte Luftstrom durch den statischen ;Stau erzeugt wird und auf Grund geschwindigkeitsverzehrender Widerstände in der Leitung selbst eine sehr geringe Geschwindigkeit besitzt.
  • Da die Wärmeübergangszahl mit der 3/4 Potenz derGeschwindigkeit ansteigt, ergibt sichhierausder wesentliche Nachteil aller bisher bekannten Wärmeaustauscher, daß der Wärmeübergang der heißen Abgase an die Zwischenwand wohl ein sehr guter, die Wärmeaufnahme der kalten Luft von der Wand auf Grund ihrer sehr kleinen Geschwindigkeit dagegen eine sehr schlechte ist.
  • Um nun diesen Nachteil zu beheben, wird folgendes vorgeschlagen: D ie langsam fließende kalte Strömung wird zusätzlich in Pendelung versetzt, so daß die Luftteilchen ihren Weg, auf dem sie die Wärme aufnehmen sollen, mehrmals zurücklegen müssen.
  • Die technische Ausführung erfolgt so, daß beispielsweise der stetigen kalten Luftströmung vor Eintritt in den Wärmeaustauscher mittels Lautsprecher oder Kolbenmembran ein Ton bestimmter Frequenz und Amplitude überlagert wird, der in Resonanz mit den Rohrlängen 1 des Wärmeaustauschers ist. Dadurch wird eine zwangsläufige Pendelung der Luftmassen im Wärmeaustauscher erzeugt und damit der Wärmeübergang wesentlich gesteigert, d. h. es würde bei gleichem Wirkungsgrad wesentlich an Gewicht gespart.
  • Man kann vorteilhaft auch einen akustischen Klang überlagern, der in seinen Obertönen mit allen ganzzahligen Oberwellen des Wärmeaustauschers in Resonanz ist, wodurch sich der Effekt weiter erhöht.
  • Man kann in bestimmten Fällen oder für bestimmte Frequenzen, beispielsweise für die Grundfrequenzen, auch außerhalb der Resonanz arbeiten, um den dynamischen Durchflußwiderstand des Wärmeaustauschers nicht zu erhöhen.
  • Man kann weiter eine selbsttätige Rücld@opplungssteuerung verwenden, die automatisch auf die genaue Eigenfrequenz einregelt. Hierzu wird ein Mikrophon in den Druckbauch einer Rohrleitung des W ärmeaustäuschers gesetzt, das über einen Verstärker, beispielsweise eine Kolbenmembran, mit der Eigenfrequenz des Wärmeaustauschers erregt.
  • Man kann weiter in vorteilhafter Ausgestaltung der Anlage den erwärmten Kaltluftstrom durch einen hinter dem Wärmeaustauscher liegenden Schalldämpfer, der mit einfachen Mitteln genau auf den Resonanzton oder den harmonischen Klang abgestimmt wird, wieder vom Schall befreien, so daß in den zu beheizenden Raum schallgedämpfte Warmluft eintritt.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wärmeaustauscher, insbesondere zur Ausnutzung der Wärme von Verbrennungsgasen, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Wärmeaustauscher fließende zu erwärmende Luft zusätzlich in eine solche Pendelung versetzt wird, daß ihre Frequenz in Resonanz mit einer Eigenfrequenz des Wärmeaustauschers ist.
  2. 2. Wärmeaustaüscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gleichzeitig überlagerte Pendelungsfrequenzen benutzt werden, die in Resonanz mit sämtlichen Grund-und Obertönen des Wärmeaustauschers sind.
  3. 3. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine selbsttätige Rückkopplungsschaltung mit Mikrophon und Lautsprecher zur Aufrechterhaltung der Eigenfrequenz benutzt wird. q.. Wärmeawstauscher nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf den Eigenton oder Klang abgestimmtes akustisches Filter am Ausgang des Wärmeaustauschers verwendet wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1060665B (de) * 1956-08-29 1959-07-02 Daimler Benz Ag Gasturbinenanlage mit einem Waermeaustauscher
DE1103945B (de) * 1956-11-15 1961-04-06 Snecma Roehrenwaermeaustauscher mit pulsierender Fortbewegung eines der Waermeaustauschmittel in Resonanz mit der Eigenfrequenz der Rohre

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1060665B (de) * 1956-08-29 1959-07-02 Daimler Benz Ag Gasturbinenanlage mit einem Waermeaustauscher
DE1103945B (de) * 1956-11-15 1961-04-06 Snecma Roehrenwaermeaustauscher mit pulsierender Fortbewegung eines der Waermeaustauschmittel in Resonanz mit der Eigenfrequenz der Rohre

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