RU2043596C1

RU2043596C1 - Radiator

Info

Publication number: RU2043596C1
Authority: RU
Inventors: Валерий Анатольевич Лахно; Юрий Андреевич Куликов
Original assignee: Луганский Машиностроительный Институт
Priority date: 1992-05-14
Filing date: 1992-05-14
Publication date: 1995-09-10

Abstract

FIELD: heat-exchange apparatuses. SUBSTANCE: radiator uses a bank of plate tubes with a band finning. The band finning is corrugated in the direction of air flow with successive alternation of bulges and cavities having the same dimensions with respect to the center line. Bulge height h equals (1.5-2) δ, where, d is the boundary layer thickness. Distance S between the adjacent bulges equals (12 to 15)h. EFFECT: improved design. 3 dwg

Description

Изобретение относится к подвижному транспорту и касается конструкции радиатора системы охлаждения теплоэнергетических установок подвижных транспортных средств, в частности тепловозов. The invention relates to mobile transport and relates to the design of a radiator for the cooling system of heat power plants of mobile vehicles, in particular diesel locomotives.

Известны водовоздушные секции радиатора для охлаждения силовых установок, содержащие пучок плоских труб, оребренных общими пластинами, трубные коробки, боковые щитки и коллекторы. Known water-air sections of the radiator for cooling power plants, containing a bunch of flat pipes, finned with common plates, tube boxes, side shields and manifolds.

Основными недостатками этих радиаторов являются невысокий коэффициент теплопередачи и технологические сложности в изготовлении, вследствие использования трубчатопластинчатой сердцевины радиатора. The main disadvantages of these radiators are the low heat transfer coefficient and technological difficulties in manufacturing due to the use of a tubular plate core of the radiator.

Известен также радиатор для охлаждения силовой установки тепловозов, принятый за прототип, который содержит пучок плоских труб, оребренных ленточным оребрением, трубные коробки, боковые пластины и коллекторы. Also known is a radiator for cooling the power plant of diesel locomotives, adopted for the prototype, which contains a bunch of flat pipes, ribbed by ribbing, tube boxes, side plates and collectors.

Недостатком такого радиатора являются невысокий коэффициент теплопередачи. The disadvantage of this radiator is its low heat transfer coefficient.

Задачей изобретения является повышение коэффициента теплопередачи радиатора. The objective of the invention is to increase the heat transfer coefficient of the radiator.

Это достигается следующим образом. Ленточное оребрение выполняется в виде волнистой поверхности (по ходу движения воздуха), представляющей собой последовательное чередование выступов и впадин, имеющих одинаковые размеры по отношению к осевой линии, при этом высотa h выступов (с острой кромкой) h (1,5-2) δ где δ- толщина пограничного слоя, а расстояние S между соседними выступами S (12--15)h. This is achieved as follows. Ribbed ribbing is made in the form of a wavy surface (along the air), which is a sequential alternation of protrusions and depressions having the same dimensions with respect to the center line, with the height h of the protrusions (with a sharp edge) h (1,5-2) δ where δ is the thickness of the boundary layer, and the distance S between adjacent protrusions S (12--15) h.

Вышеперечисленные отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, поэтому изобретение соответствует критерию "новизна". The above distinguishing features are new in comparison with the prototype, therefore, the invention meets the criterion of "novelty."

Как показали исследования, использование в теплообменных аппаратах трубчато-ленточного типа ленточного оребрения с волнистой поверхностью (т.е. с турбулизаторами), разрушающей только пристенный пограничный слой, позволяет существенно увеличить коэффициент теплопередач без увеличения аэродинамического сопротивления радиатора. Studies have shown that the use of tube-ribbon type ribbing with a wavy surface (i.e., with turbulators) that destroys only the wall boundary layer in heat exchangers, can significantly increase the heat transfer coefficient without increasing the aerodynamic drag of the radiator.

При увеличении высоты выступов h > 2δ при S const (12.15)h происходит разрушение не только пристенного пограничного слоя, но и центральной части потока теплоносителя (например, воздуха), что приводит к резкому росту гидравлического сопротивления. При уменьшении (h < 1,5δгенерация вихревых структур за выступом происходит незначительная, а следовательно, существенного роста коэффициента теплопередачи не происходит. При увеличении или уменьшении шага между выступами S<> (12.15)h происходит резкое увеличение аэродинамического сопротивления радиатора. With an increase in the height of the protrusions h> 2δ at S const (12.15) h, not only the wall boundary layer is destroyed, but also the central part of the coolant flow (for example, air), which leads to a sharp increase in hydraulic resistance. With a decrease (h <1.5δ), the generation of vortex structures behind the protrusion occurs insignificant, and therefore, the heat transfer coefficient does not increase significantly. With an increase or decrease in the step between the protrusions S <> (12.15) h, the aerodynamic drag of the radiator sharply increases.

На основании вышеизложенного можно считать, что изобретение соответствует критерию "Положительный эффект". Based on the foregoing, we can assume that the invention meets the criterion of "Positive effect".

Выполнение радиатора с предлагаемыми относительными параметрами позволяет
увеличить коэффициент теплоотдачи поверхности;
повысить эффективность радиатора;
снизить габариты и массу теплообменников;
сократить расход цветных металлов.The implementation of the radiator with the proposed relative parameters allows
increase the heat transfer coefficient of the surface;
increase the efficiency of the radiator;
reduce the size and weight of the heat exchangers;
reduce the consumption of non-ferrous metals.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый радиатор; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2. In FIG. 1 schematically shows the proposed radiator; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 section BB in FIG. 2.

Радиатор содержит пучок плоских труб 1, оребренных ленточным оребрением с волнистой поверхностью 2, трубные коробки 3, боковые щитки 4 и коллекторы 5. The radiator contains a bunch of flat pipes 1, ribbed with ribbed ribbing with a corrugated surface 2, tube boxes 3, side shields 4 and collectors 5.

Радиатор работает следующим образом. Горячий теплоноситель (например, вода) поступает через верхний коллектор 5 и трубную коробку 3 в плоскость плоских труб 1, а потом в нижнюю трубную коробку и коллектор. Холодный теплоноситель (например, воздух) просасывается вентилятором охлаждающего устройства силовой установки тепловоза через воздушные каналы, образованные плоскими трубами и ленточным оребрением 2. The radiator works as follows. Hot coolant (for example, water) enters through the upper manifold 5 and tube box 3 into the plane of flat pipes 1, and then into the lower tube box and manifold. Cold coolant (for example, air) is sucked in by the fan of the cooling device of the locomotive's power plant through the air channels formed by flat pipes and tape ribbing 2.

Выполнение радиаторов с предлагаемыми соотношениями параметров позволяет повысить теплоаэродинамические характеристики секции и снизить расход цветных металлов на их изготовление. The implementation of radiators with the proposed ratio of the parameters allows to increase the thermo-aerodynamic characteristics of the section and reduce the consumption of non-ferrous metals for their manufacture.

Claims

A RADIATOR comprising a bundle of flat tubes equipped with a ribbon fin, tube boxes, side plates and manifolds, characterized in that the ribbon rib is corrugated with successive alternation of protrusions and depressions having the same dimensions with respect to the center line, while the height h of the protrusions satisfies the ratio h = (1.5-2) δ, where δ is the thickness of the boundary layer, and the distance S between adjacent protrusions is S (12 15) h.