RU2002189C1

RU2002189C1 - Heat-exchange pipe

Info

Publication number: RU2002189C1
Application number: SU4842815A
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Голованов; Виталий Михайлович Мурнин; Маргарита Дмитриевна Мацулевич; Владимир Александрович Тихомиров
Original assignee: Производственное объединение "ГАЗ"
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1993-10-30

Description

Изобретение относитс к области теплообмена и может быть использовано в теп- лообменных устройствах, например масл ных радиаторах двигателей внутреннего сгорани транспортных средств.The invention relates to the field of heat transfer and can be used in heat exchange devices, for example, oil coolers of internal combustion engines of vehicles.

Известна теплообменна труба, состо ща из чередующихс по длине трубы участков , имеющих овальное входное и выходное сечени с взаимно перпендикул рными большими ос ми овалов.A heat exchange pipe is known, consisting of sections alternating along the length of the pipe with oval inlet and outlet sections with mutually perpendicular major axes of the ovals.

Недостатком такой конструкции вл етс высокое гидравлическое сопротивление теплообменной трубы, что снижает эффективность ее использовани в теплообмен- ных устройствах.A disadvantage of this design is the high hydraulic resistance of the heat exchanger pipe, which reduces the efficiency of its use in heat exchange devices.

Известна также теплообменна труба, содержаща чередующиес по длине сопр жени участки с овальным поперечным сечением , причем больша ось овала одного участка расположена под углом к большей оси овала смежного участка, а на. концах трубы выполнены цилиндрические участки.A heat exchanger tube is also known, comprising sections of oval cross-section alternating along the length of the mating, the major axis of the oval of one section being located at an angle to the larger axis of the oval of the adjacent section, and on. The ends of the pipe are made cylindrical sections.

Теплообменна труба известной конструкции недостаточно эффективна, т.к. с ро- стом интенсивности теплообмена резко увеличиваютс затраты энергии на прокачку теплоносител .The heat exchange pipe of known design is not effective enough, because As the heat transfer rate increases, the energy expenditures for pumping the coolant sharply increase.

Целью изобретени вл етс устранение имеющихс недостатков дл обеспече- ни интенсификации теплообмена.The aim of the invention is to eliminate the existing disadvantages to ensure the intensification of heat transfer.

Указанна цель достигаетс тем, что в теплообменной трубе, содержащей чередующиес по длине сопр жени участки с овальным поперечным сечением, причем больша ось овала одного участка расположена под углом к большей оси овала смежного участка, а на концах трубы выполнены цилиндрические участки, названный угол между большими ос ми овалов имеет вели- чину 60° а 90°, а минимальна высота проходного сечени участков составл ет 0,8-0,9 внутреннего диаметра цилиндрических участков трубы.This goal is achieved in that in a heat exchanger pipe containing alternating sections with an oval cross section, the major axis of the oval of one section is located at an angle to the major axis of the oval of the adjacent section, and cylindrical sections are made at the ends of the pipe, called the angle between large the axis of the ovals has a value of 60 ° and 90 °, and the minimum height of the passage section of the sections is 0.8-0.9 of the inner diameter of the cylindrical sections of the pipe.

Така конструкци теплообменной тру- бы позвол ет по сравнению с прототипом значительно уменьшить затраты энергии на прокачку теплоносител , в то же врем обеспечить высокую турбулентность потока и, следовательно, интенсификацию тепло- обмена.Such a design of the heat exchange pipe allows, in comparison with the prototype, to significantly reduce the energy costs for pumping the coolant, at the same time, to ensure high turbulence of the flow and, therefore, the intensification of heat transfer.

Сопоставительный анализ показывает , что за вл ема теплообменна труба отличаетс от известного технического решени тем, что угол между большими ос - ми овалов смежных участков имеет величину 60° а 90°, а минимальна A comparative analysis shows that the claimed heat exchange pipe differs from the known technical solution in that the angle between the major axes of the ovals of adjacent sections is 60 ° and 90 °, and the minimum

высота проходного сечени участков составл ет 0,8-0,9 внутреннего диаметра цилиндрических участков трубы. Таким образом, предлагаема теплообменна труба соответствует критерию изобретени новизна.the height of the cross section of the sections is 0.8-0.9 of the inner diameter of the cylindrical sections of the pipe. Thus, the proposed heat exchange pipe meets the criteria of the invention of novelty.

На фиг. 1 изображена предложенна теплообменна труба; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.In FIG. 1 shows an exemplary heat exchange pipe; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 2.

Теплообменна труба содержит чередующиес по длине сопр жени участки 1 и 2 с овальным поперечным сечением, причем больша ось овала одного участка 1 расположена под углом а к большей оси овала смежного участка 2, а на концах трубы выполнены цилиндрические участки 3. Угол между большими ос ми овалов имеет величину 60° а 90°. а минимальна высота h проходного сечени участков составл ет 0,8-0,9 внутреннего диаметра D цилиндрических участков 3 теплообменной трубы.The heat exchange pipe contains sections 1 and 2 alternating along the mating length with an oval cross-section, the larger axis of the oval of one section 1 being at an angle a to the larger axis of the oval of adjacent section 2, and cylindrical sections 3 are made at the ends of the pipe. The angle between the major axes ovals has a value of 60 ° and 90 °. and the minimum passage height h of the portions is 0.8-0.9 of the inner diameter D of the cylindrical portions 3 of the heat exchange tube.

Работает теплообменна труба следующим образом.The heat exchange pipe operates as follows.

Поток теплоносител , омывающий трубу снаружи, завихр етс выпуклой и вогнутой поверхност ми участков 1 и 2 с овальным поперечным сечением. Внутри трубы поток теплоносител , проход через участки 1 и 2, многократно расшир етс в одном и сужаетс в другом направлени х, заданных углом а между большими ос ми овалов, обеспечива высокую турбулентность движени и, следовательно, интенсификацию теплообмена. При этом гидравлическое сопротивление теплообменной трубы имеет пониженный уровень, что обусловлено практически посто нным проходным сечением на всем пути движени теплоносител .The coolant flow surrounding the pipe from the outside is swirled by the convex and concave surfaces of sections 1 and 2 with an oval cross-section. Inside the pipe, the flow of coolant, passing through sections 1 and 2, expands many times in one and narrows in the other direction, given by the angle a between the large axes of the ovals, providing high turbulence of movement and, consequently, intensification of heat transfer. In this case, the hydraulic resistance of the heat exchanger pipe has a reduced level, which is caused by a practically constant cross-sectional area along the entire path of movement of the coolant.

Испытани предложенной теплообменной трубы на теплоотдачу и гидравлическое сопротивление показали, что разработанна конструкци обладает высокой тепло- рассеивающей способностью и может быть использована в различных теплообме.нных устройствах, в частности в составе масл ных радиаторов двигателей автомобилей ГАЗ-53, ГАЗ-66 и других моделей автомобилей производственного объединени ГАЗ.Tests of the heat exchange pipe of the proposed heat transfer and hydraulic resistance showed that the developed design has a high heat dissipating ability and can be used in various heat exchanging devices, in particular in the composition of oil radiators for engines of automobiles GAZ-53, GAZ-66 and other models GAZ vehicles.

(56) Авторское свидетельство СССР № 1449821,. кл. F 28 D 7/16, 1984.(56) Copyright certificate of the USSR No. 1449821 ,. class F 28 D 7/16, 1984.

Патент Англии № 1340913, кл. F 28 F 1/08. опублик.1973.England patent No. 1340913, CL F 28 F 1/08. published. 1973.

Фиг.2Figure 2