[发明专利]一种传热管

权利要求书

1.一种传热管，其特征在于：

其任一横截面形状均为相等直径的圆形，传热管内径d为1～2000mm，壁厚b为0.1～20mm；传热管中心轴线为圆柱形螺旋线或者以导程W为周期的三次样条曲线；

传热管中心轴线为圆柱形螺旋线时，在笛卡尔坐标系中满足下述方程：

x＝a×cosθ，

y＝a×sinθ，

z＝S×θ/2π，

其中，x、y、z分别为圆柱形螺旋线上各点在笛卡尔坐标系中x、y、z轴的坐标，螺旋半径a为0.1～1000mm，变量θ为弧度，螺旋线节距S为1～5000mm；

传热管中心轴线为以导程W为周期的三次样条曲线时，单个导程W内中心轴线在笛卡尔坐标系中符合下述方程确定的三次样条曲线E1：

xi(t)=Jix+Jix′t+[3(J(i+1)x-Jix)ti+12-2Jix′ti+1-J(i+1)x′ti+1]t2+[2(Jix-J(i+1)x)ti+13+Jix′ti+12+J(i+1)x′ti+12]t3,]]>

yi(t)=Jiy+Jiy′t+[3(J(i+1)y-Jiy)ti+12-2Jiy′ti+1-J(i+1)y′ti+1]t2+[2(Jiy-J(i+1)y)ti+13+Jiy′ti+12+J(i+1)y′ti+12]t3,]]>

zi(t)=Jiz+Jiz′t+[3(J(i+1)z-Jiz)ti+12-2Jiz′ti+1-J(i+1)z′ti+1]t2+[2(Jiz-J(i+1)z)ti+13+Jiz′ti+12+J(i+1)z′ti+12]t3,]]>

t∈[t_i，t_i+1]，i∈[1，2，…，n-1]，n∈[6，7，8，9，10]，

其中，x_i(t)、y_i(t)、z_i(t)分别为三次样条曲线上点在笛卡尔坐标系中x、y、z轴的坐标，J_i为中心轴线已知的数据点，其对应的参变量t_i单位为弧度，J_ix、J_iy、J_iz分别为J_i在x、y、z轴的坐标，J_i‘为J_i的一阶导数，J_i、J_i+1和J_i+2确定三次样条曲线E1满足二阶导数连续的约束条件：

ti+22(ti+2+ti+1)ti+1Ji′Ji+1′Ji+2′=3[ti+1ti+2(Ji+2-Ji+1)+ti+2ti+1(Ji+1-Ji)],]]>

i∈[1，2，…，n-2]，n∈[6，7，8，9，10]，

当n＝6时，t₁＝0、t₂＝π/2、t₃＝π、t₄＝3π/2、t₅＝2π、t₆＝5π/2，J₁＝(0，0，0)、J₂＝(c，0，W/5)、J₃＝(0，-c，2W/5)、J₄＝(-c，0，3W/5)、J₅＝(0，c，4W/5)、J₆＝(0，0，W)，J₁′＝(c，0，2W/5π)、J₆′＝(-c，0，2W/5π)；

当n＝7时，t₁＝0、t₂＝π/2、t₃＝π、t₄＝3π/2、t₅＝2π、t₆＝5π/2、t₇＝3π，J₁＝(0，0，0)、J₂＝(c，0，W/6)、J₃＝(0，-c，W/3)、J₄＝(-c，0，W/2)、J₅＝(0，c，2W/3)、J₆＝(c，0，5W/6)、J₇＝(0，0，W)，J₁′＝(c，0，W/3π)、J₇′＝(-c，0，W/3π)；

当n＝8时，t₁＝0、t₂＝π/2、t₃＝π、t₄＝3π/2、t₅＝2π、t₆＝5π/2、t₇＝3π、t₈＝7π/2，J₁＝(0，0，0)、J₂＝(c，0，W/7)、J₃＝(0，-c，2W/7)、J₄＝(-c，0，3W/7)、J₅＝(0，c，4W/7)、J₆＝(0，0，5W/7)、J₇＝(c，0，6W/7)、J₈＝(0，0，W)，J₁′＝(c，0，2W/7π)、J₈′＝(c，0，2W/7π)；

当n＝9时，t₁＝0、t₂＝π/2、t₃＝π、t₄＝3π/2、t₅＝2π、t₆＝5π/2、t₇＝3π、t₈＝7π/2、t₉＝4π，J₁＝(0，0，0)、J₂＝(c，0，W/8)、J₃＝(0，-c，W/4)、J₄＝(0，0，3W/8)、J₅＝(-c，0，W/2)、J₆＝(0，c，5W/8)、J₇＝(0，0，3W/4)、J₈＝(c，0，7W/8)、J₉＝(0，0，W)，J₁′＝(c，0，W/4π)、J₉′＝(c，0，W/4π)；

当n＝10时，t₁＝0、t₂＝π/2、t₃＝π、t₄＝3π/2、t₅＝2π、t₆＝5π/2、t₇＝3π、t₈＝7π/2、t₉＝4π、t₁₀＝9π/2，J₁＝(0，0，0)、J₂＝(c，0，W/9)、J₃＝(0，-c，2W/9)、J₄＝(0，0，W/3)、J₅＝(-c，0，4W/9)、J₆＝(0，0，5W/9)、J₇＝(0，c，2W/3)、J₈＝(0，0，7W/9)、J₉＝(c，0，8W/9)、J₁₀＝(0，0，W)，J₁′＝(c，0，2W/9π)、J₁₀′＝(-c，0，2W/9π)；

上式中，c为中心轴线偏离z轴的最大距离，c＝0.1～1000mm，导程W为一个周期内中心轴线在z轴上的长度，W＝1～5000mm。