[发明专利]一种多模块换热器的设计方法

权利要求书

1.一种多模块换热器的设计方法，所述换热器包括多个换热模块，所述换热模块包括并列设置的两个立方体形状的管箱，分别是第一管箱和第二管箱，每个管箱包括上部面、下部面和四个侧面，所述四个侧面包括第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面形成第一边部，所述第一侧面不设置保温层，第二侧面设置保温层；所述换热模块还包括连接部件，所述连接部件一部分设置在所述第一管箱的第一侧面的第一边部位置，另一部分设置在第二管箱的第一侧面的第一边部位置，第一管箱和第二管箱的第一侧面的边部邻接，从而使得第一管箱和第二管箱可以绕连接部件转动，换热模块具有第三位置，在第三位置，第一管箱和第二管箱的第一侧面之间形成夹角a，0a180度；多个换热模块的边部相连，从而在内侧形成流体通道，所述的第一侧面面向流体通道；

所述换热模块第一管箱和第二管箱是长方体，第一侧面和第二侧面是由长度和高度形成的面，其中h为流体对流换热系数，λ为流体的导热系数，L为传热面的长度，H为换热模块形成的换热器的高度，

换热箱外侧与流体的对流换热，努塞尔数计算如下：

当α＜90°时，

Nu＝m*(Ra*cos(a))ⁿ；

当α≥90°时

Nu＝m*(Ra*cos(180°-a))ⁿ；

Ra

Nu＝(h*H)/λ

其中m，n是修正参数，具体取值如下：

当H/L4，0.166m0.167，0.280n0.290；

当8H/L＝4，0.167＝m0.168，0.290＝n0.300；

当12H/L＝8，0.1678＝m0.1687，0.298＝n0.309；

其中Nu为换热箱外侧的努塞尔数；

Ra为瑞利数；

Pr为普朗特数；

Gr为格拉晓夫数；

α为管箱之间的夹角，单位为度；

h为换热箱外侧与流体的对流换热系数，单位为W/(m²·K)

λ为换热箱外侧流体的导热系数，单位为W/(m·K)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述换热模块为两个，每个处于第三位置，a为90度，两个换热模块的边部，从而在内侧形成流体通道，所述的第一侧面面向流体通道。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连接部件包括第一部件和第二部件，分别设置在第一管箱和第二管箱的第一面，旋转件设置在第一部件和第二部件之间。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上部面、下部面是正方形。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，换热模块可以在高度上叠置多层，从而形成一个大面接的换热区域。