RU2569540C1 - Теплообменная поверхность (варианты) - Google Patents
Теплообменная поверхность (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2569540C1 RU2569540C1 RU2014120547/06A RU2014120547A RU2569540C1 RU 2569540 C1 RU2569540 C1 RU 2569540C1 RU 2014120547/06 A RU2014120547/06 A RU 2014120547/06A RU 2014120547 A RU2014120547 A RU 2014120547A RU 2569540 C1 RU2569540 C1 RU 2569540C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchange
- exchange surface
- recess
- heat
- ribs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области теплоэнергетики, а конкретно к теплоэнергетическим установкам, используемым для помещений, зданий, сооружений, а также в различных промышленных газотурбинных установках. Теплообменная поверхность, имеющая на поверхности выемки с переменной глубиной и шириной, в каждой из которых выполнены ребра, причем ребра расположены вдоль основного потока в верхней по потоку части и образуют две диффузорные полости. Технический результат - увеличение теплоотдачи за счет увеличения мощности теплового потока в диффузорных полостях и, как следствие, уменьшение габаритов теплообменной поверхности. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики, а конкретно к теплоэнергетическим установкам, используемым для помещений, зданий, сооружений, а также в различных промышленных газотурбинных энергоустановках.
Известна теплообменная поверхность (а.с. №1768917, МПК F28F 1/10, 3/02, опубл. 15.10.92, Бюл. 38), содержащая расположенные на поверхности параллельные ряды полусферических лунок. Лунки располагаются в коридорном или шахматном порядке.
В такой конструкции теплообменной поверхности малая скорость потока в выемке и отсутствие интенсифицирующих конвективный процесс переноса теплоты факторов приводит к уменьшению коэффициента теплоотдачи в последней по сравнению с обтеканием исходно гладкой поверхности.
Известна теплообменная поверхность (а.с. №1744412, МПК F28F 1/10, 3/02, опубл. 30.06.92, Бюл. 24), содержащая расположенные на поверхности параллельные ряды сферических лунок, каждая из которых выполнена с примыкающим к ней коническим углублением. В центральной части каждой лунки выполнен выступ.
Недостатком такой теплообменной поверхности является низкая скорость потока в выемке, что приводит к меньшему теплообмену.
Известна теплообменная поверхность и способ управления процессами тепломассообмена, реализованный в данном устройстве (международная заявка WO 93/20355, F28D 1/12, F28F 1/10, опубл. 14.10.93), принятая за прототип. Изобретение решает задачу управления процессами тепломассообмена путем инициирования образования крупномасштабных вихревых структур и направления их развития. Устройство, реализующее способ, - это поверхность обтекания или тепломассообменная поверхность, являющаяся границей раздела между текущей сплошной средой газа и твердой стенкой, плоской, цилиндрической, конической или любого другого профиля, позволяющей управлять процессами в пограничном или пристенном слоях течения за счет выполнения на ней трехмерного вогнутого или выпуклого рельефа. Трехмерный рельеф выполнен в виде вогнутостей или выпуклостей с участками закругления и перехода, расположенных в шахматном или коридорном порядке. Вогнутости на поверхности теплообмена являются вихревыми интенсификаторами теплообмена. Эпицентры образования вихрей находятся внутри вогнутостей, в передней по потоку части. Внутри каждой вогнутости в задней части по направлению основного (внешнего) потока образуется зона подсоса воздуха из потока.
Основным недостатком является неэффективное использование поверхности теплообмена вследствие малой скорости потока в выемке, что снижает коэффициент теплоотдачи.
Технический результат, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении интенсивности и когерентности (согласованности) вихреобразования, что приведет к повышению теплоотдачи теплообменной поверхности, позволит создать высокоэффективное, компактное теплообменное устройство и эффективную систему охлаждения газотурбинной энергоустановки.
Технический результат (вариант 1) достигается тем, что теплообменная поверхность имеет полусферические выемки, каждая из которых снабжена продольным ребром, расположенным в верхней по потоку ее части.
Технический результат (вариант 2) достигается тем, что теплообменная поверхность имеет выемки, выполненные с переменной глубиной и шириной, которые соответственно уменьшаются по направлению основного потока, при этом каждая из выемок снабжена продольным ребром, расположенным в верхней по потоку ее части.
Предложенное изобретение представлено на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 где:
фиг. 1 - выемка на теплообменной поверхности по варианту 1;
фиг. 2 - выемка на теплообменной поверхности по варианту 2 с переменной глубиной и шириной;
фиг. 3 - выемка на теплообменной поверхности по варианту 2, снабженная продольным ребром.
Здесь:
1 - теплообменная поверхность,
2 - выемка,
3 - продольное ребро.
Теплообменная поверхность (1) в первом варианте имеет на поверхности полусферические выемки (2). Каждая из них снабжена продольным ребром (3), расположенным в верхней по потоку ее части.
Теплообменная поверхность (1) во втором варианте имеет на поверхности выемки (2), выполненные с переменной глубиной и шириной (3), которые соответственно уменьшаются по направлению основного потока. Каждая из выемок (2) снабжена продольным ребром (3), расположенным в верхней по потоку ее части.
Теплообменная поверхность работает следующим образом.
При подаче потока воздуха, другого газа или жидкости на теплообменную поверхность (1), поток движется вдоль поверхности (1) со структурой, определяемой геометрическими и режимными условиями обтекания. При обтекании выемки (2) по первому варианту поток попадает в ее полость, образуя возвратное течение и попеременно выходящие из выемки (2) самоорганизующиеся крупномасштабные вихревые структуры. Двухполостная форма выемки (2), образованная ребром (3) в передней ее части, приводит к возникновению значительно более мощных самоорганизующихся вихревых структур, которые увеличиваются в поперечных размерах и обладают мощным отсасывающим эффектом, значительно увеличивающим массообмен и конвективный теплообмен в полости выемки (2).
При втором варианте выемки (2) с переменной глубиной и шириной по ходу возвратного течения, создается дополнительная неустойчивость образуемого течения, что приводит к еще более мощным самоорганизующимся вихревым структурам, которые функционируют непрерывно, а не дискретно во времени. Следствием этого является значительно более высокий средний коэффициент теплоотдачи в выемке (2). В результате предлагаемая форма двухполостной выемки (2) с разделительным ребром (3) и диффузорным характером ее обводов по ходу возвратного течения потока приводит к значительному увеличению теплоотдачи в ней. Опыты показали, что в последующих рядах матрицы сферических выемок (2) процесс обтекания их потоком идентичен процессам в одиночной выемке (2) и теплоотдача в них также возрастает.
Таким образом, изобретение позволяет повысить теплоотдачу за счет увеличения мощности теплового потока в выемке при одинаковой площади теплообменной поверхности с традиционной сферической выемкой или при одинаковой мощности теплового потока значительно уменьшить габариты теплообменной поверхности.
Claims (1)
- Теплообменная поверхность, имеющая на поверхности выемки с переменной глубиной и шириной, в каждой из которых выполнены ребра, отличающаяся тем, что ребра расположены вдоль основного потока в верхней по потоку части и образуют две диффузорные полости.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014120547/06A RU2569540C1 (ru) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Теплообменная поверхность (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014120547/06A RU2569540C1 (ru) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Теплообменная поверхность (варианты) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2569540C1 true RU2569540C1 (ru) | 2015-11-27 |
Family
ID=54753527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014120547/06A RU2569540C1 (ru) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Теплообменная поверхность (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2569540C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675733C1 (ru) * | 2018-02-26 | 2018-12-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Теплообменная поверхность |
RU2684303C1 (ru) * | 2018-06-13 | 2019-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Теплообменная поверхность |
RU2751425C1 (ru) * | 2020-12-08 | 2021-07-13 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Теплообменная поверхность |
RU2807858C1 (ru) * | 2023-03-30 | 2023-11-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Теплообменная поверхность для интенсификации теплоотдачи турбулентного потока теплоносителя |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2020304C1 (ru) * | 1992-03-31 | 1994-09-30 | Геннадий Ираклиевич Кикнадзе | Поверхность обтекания для формирования динамических вихревых структур в пограничных и пристенных слоях потоков сплошных сред |
WO2004083651A1 (en) * | 2003-03-19 | 2004-09-30 | Nikolaus Vida | Three dimensional surface structure for reduced friction resistance and improved heat exchange |
WO2006047854A1 (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Aspherical dimples for heat transfer surfaces and method |
RU2425260C2 (ru) * | 2006-08-31 | 2011-07-27 | Геннадий Ираклиевич Кикнадзе | Поверхность тела для уменьшения трения и поверхность тела для интенсификации теплообмена |
-
2014
- 2014-05-21 RU RU2014120547/06A patent/RU2569540C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2020304C1 (ru) * | 1992-03-31 | 1994-09-30 | Геннадий Ираклиевич Кикнадзе | Поверхность обтекания для формирования динамических вихревых структур в пограничных и пристенных слоях потоков сплошных сред |
WO2004083651A1 (en) * | 2003-03-19 | 2004-09-30 | Nikolaus Vida | Three dimensional surface structure for reduced friction resistance and improved heat exchange |
WO2006047854A1 (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Aspherical dimples for heat transfer surfaces and method |
RU2425260C2 (ru) * | 2006-08-31 | 2011-07-27 | Геннадий Ираклиевич Кикнадзе | Поверхность тела для уменьшения трения и поверхность тела для интенсификации теплообмена |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675733C1 (ru) * | 2018-02-26 | 2018-12-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Теплообменная поверхность |
RU2684303C1 (ru) * | 2018-06-13 | 2019-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Теплообменная поверхность |
RU2751425C1 (ru) * | 2020-12-08 | 2021-07-13 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Теплообменная поверхность |
RU2807858C1 (ru) * | 2023-03-30 | 2023-11-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Теплообменная поверхность для интенсификации теплоотдачи турбулентного потока теплоносителя |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2569540C1 (ru) | Теплообменная поверхность (варианты) | |
CN106376214B (zh) | 薄型均温板 | |
US9845902B2 (en) | Conduit for improved fluid flow and heat transfer | |
CN108112218A (zh) | 一种双向流路的分形微槽道冷板 | |
JP2023040249A (ja) | 改善されたプロセス強化フローリアクタ | |
Isaev et al. | Numerical simulation of the intensification of the heat exchange in a plane-parallel channel with a cylindrical shallow dimple on the heated wall | |
Isaev et al. | Intensification of heat exchange in laminar vortex air flow in a narrow channel with a row of inclined oval trenches | |
RU148172U1 (ru) | Теплообменная поверхность (варианты) | |
US20190113051A1 (en) | Bladeless fan | |
RU2687549C1 (ru) | Теплообменный аппарат | |
CN102647884A (zh) | 散热器及其散热水道系统结构 | |
MX2018009470A (es) | Aleta de punta de flecha para tuberia de intercambio de calor. | |
CN106323078B (zh) | 一种热质交换强化结构及其设计方法 | |
TWM482103U (zh) | 液氣分流式熱交換腔 | |
CN206291774U (zh) | 一种带导流片的封头结构 | |
RU166684U1 (ru) | Теплообменная поверхность | |
CN204006094U (zh) | 锅炉烟气扰流子 | |
CN108088285A (zh) | 一种整圆形孔板支撑凹面换热管的管壳式换热器 | |
CN107270763B (zh) | 一种内翅片管换热器 | |
RU2011136493A (ru) | Вентиляторная градирня | |
RU2610636C1 (ru) | Теплообменная поверхность | |
RU166748U1 (ru) | Теплообменная поверхность | |
RU166747U1 (ru) | Теплообменная поверхность | |
RU136548U1 (ru) | Теплообменник с повышенной производительностью | |
WO2015147819A1 (en) | Pumping equipment cooling system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180522 |