[实用新型]一种内置翼型涡产生器的金字塔式组合强化传热管

说明书

本实用新型涉及一种内置翼型涡产生器的金字塔式组合强化传热管，其中包括：金字塔式强化传热管和翼型涡产生器；光滑圆形传热管经冲压处理后，在传热管内外表面形成凹凸相间的金字塔式粗糙元，金字塔式粗糙元沿传热管周向和轴向均匀布置，这种设计可以扩展传热管的传热面积，并且会使管内流体产生横向涡和纵向涡，有利于强化传热，置入金字塔式强化传热管的翼型涡产生器是由铝制薄片裁去部分材料后扭转而成，其长度与金字塔式强化传热管等长，置入的翼型涡产生器可以诱导管内流体产生强烈的二次流，破坏传热管壁面的流动边界层和热边界层，达到强化传热的目的；将扩展传热面积和置入扰流元件这两种强化传热技术相结合，起到组合强化传热的作用。

技术领域

本实用新型涉及一种内置翼型涡产生器的金字塔式组合强化传热管。

背景技术

管壳式换热器以其结构简单，抗高温高压等优点，是目前应用最为广泛的换热器类型。所以，提高管壳式换热器的传热性能，研发新一代的管壳式换热器的强化元件，对减低成本，节约资源有重大意义。而作为管壳式换热器中的重要元件—传热管，目前又存在种种不足，所以寻求可以增加传热管的换热面积、加速管内流体的扰动、开发具有防垢功能和结构及制造工艺简单的新型传热管势在必行。

本发明专利的目的就是克服现有强化传热技术的不足，通过将金字塔式强化传热管和翼型涡产生器组合在一起，制备出一种传热效率高且应用广泛的组合强化传热管。

实用新型内容

本实用新型提出一种内置翼型涡产生器的金字塔式组合强化传热管，是在金字塔式强化传热管内置入翼型涡产生器。在管内插入扰流元件以及改变传热管的形状增加管子表面的粗糙度是强化管程传热能力的两种方法，将这两种方法组合在一起，得到一种综合传热效率较高的组合强化传热管。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种内置翼型涡产生器的金字塔式组合强化传热管，包括有：金字塔式强化传热管和翼型涡产生器，其特征在于：在冲压上金字塔式粗糙元的金字塔式强化传热管内置入翼型涡产生器，将二者结合成一种组合强化传热管，金字塔式强化传热管是在光滑圆形传热管表面冲压出凹凸相间的金字塔式粗糙元，金字塔式粗糙元的表面是光滑的，凹陷的金字塔式粗糙元和凸起的金字塔式粗糙元沿传热管周向和轴向均匀布置，凸起的金字塔式粗糙元的各个表面汇集形成金字塔式粗糙元的顶点，翼型涡产生器具有周期性结构，是在铝制薄片的基础上，按照既定几何形状裁去部分材料后沿轴向螺旋扭转而成，没有小翼的部分为翼型涡产生器的基带，翼型涡产生器的长度与金字塔式强化传热管等长。

所述金字塔式强化传热管的径向剖面为花瓣形截面，金字塔式强化传热管的轴向剖面为凹凸相间的波浪形管壁。

本实用新型的技术效果主要体现在：

(1)本实用新型中的金字塔式强化传热管，在传热管表面存在连续的凹凸相间的金字塔式粗糙元，能在增加传热管传热面积的同时使流体产生垂直于主流方向的速度，即会诱导流体产生强烈的横向涡和纵向涡，增加流体在传热管内的扰动，使得内部流体的温度分布更加均匀，以达到强化传热的目的。

(2)本实用新型中置入金字塔式强化传热管内的翼型涡产生器，可以进一步加强对流体的扰动，使近壁面处以及翼型涡产生器周围的流体产生二次流，破坏壁面流动边界层和热边界层的连续性，加速冷热流体掺混，使得传热管内部流体的温度分布更加均匀，达到强化传热的目的。

(3)本实用新型在金字塔式强化传热管内置入翼型涡产生器，将强化传热技术中的扩展传热面积和置入扰流元件这两种强化传热技术相结合，起到组合强化传热的作用。

附图说明

图1为内置翼型涡产生器的金字塔式组合强化传热管的三维结构示意图；

图2为内置翼型涡产生器的金字塔式组合强化传热管的三维结构剖面图；

图3金字塔式强化传热管的二维结构示意图；