一种圆柱扰流式波纹板换热结构制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种圆柱扰流式波纹板换热结构，包括隔板、波纹板、扰流圆柱，波纹板安装在波纹板上下层之间，形成流道，波纹板的上下层之间固定有扰流圆柱，在以扰流圆柱的高为Y轴、以扰流圆柱的底面与隔板下层剖面交叉的线为X轴建立的平面上，扰流圆柱的Y轴方向的布置位置在其对应的波纹板的波峰与波谷处，扰流圆柱的X轴方向的布置位置在其对应的流道的中间位置。本发明专利技术提供了一种圆柱扰流式波纹板换热结构，作为一种新的板翅式热交换器的换热单元，可以不引起流道堵塞的情况下增加热交换器的换热效率。热交换器的换热效率。热交换器的换热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱扰流式波纹板换热结构


[0001]本专利技术涉及的是一种热交换器。

技术介绍

[0002]板翅式热交换器由于其结构紧凑、轻巧、传热强度高的特点常被用于解决发动机等诸多领域的散热问题。通常使用增加扰流的方式增强热交换器的换热效果，但板翅式热交换器的主要不足之处在于流道十分狭小，极易引起堵塞进而增大压力降。因此如何在保持流动阻力在允许范围内并尽可能的增大扰流以提高换热效果成为长期以来极具工程意义的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供可以在流动阻力允许的范围内显著提高热交换器换热效率的一种圆柱扰流式波纹板换热结构。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：
[0005]本专利技术一种圆柱扰流式波纹板换热结构，其特征是：包括隔板、波纹板、扰流圆柱，波纹板安装在波纹板上下层之间，形成流道，波纹板的上下层之间固定有扰流圆柱，在以扰流圆柱的高为Y轴、以扰流圆柱的底面与隔板下层剖面交叉的线为X轴建立的平面上，扰流圆柱的Y轴方向的布置位置在其对应的波纹板的波峰与波谷处，扰流圆柱的X轴方向的布置位置在其对应的流道的中间位置。
[0006]本专利技术还可以包括：
[0007]1、扰流圆柱的直径D为流道横截面宽度的0.1至0.5倍。
[0008]2、波纹板的型线方程为：
[0009]本专利技术的优势在于：本专利技术提供了一种圆柱扰流式波纹板换热结构，作为一种新的板翅式热交换器的换热单元，可以不引起流道堵塞的情况下增加热交换器的换热效率。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的结构示意图；
[0011]图2为单一流道内示意图；
[0012]图3为单一流道内流动仿真迹线图；
[0013]图4为不同γ对应的柯尔伯恩影响系数j曲线图；
[0014]图5为波纹板型线周期示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述：
[0016]结合图1
‑
5，本专利技术一种圆柱扰流式波纹板换热结构，由隔板4、波纹板1、扰流圆柱2、流道3组成。波纹板1与隔板4相互接连焊接形成流道3，扰流圆柱2上下两侧焊接在隔板4
上。
[0017]扰流圆柱2的Y轴方向的布置位置在波纹板的波峰与波谷处。
[0018]扰流圆柱2的X轴方向的布置位置在流道的中间位置。
[0019]扰流圆柱2的直径D为流道横截面宽度的0.1至0.5倍。
[0020]在此引入如下的物理量与无量纲参数以说明特征：
[0021]水力直径D
h
：
[0022][0023]其中A
c
和S
c
分别表示横截面面积和湿周。
[0024]雷诺数Re：
[0025][0026]其中ρ表示流体密度，μ表示翅片通道的动力粘度，u表示翅片通道的入口速度。
[0027]普朗克数Pr：
[0028][0029]其中C
p
表示比热系数，λ表示导热系数。
[0030]传热系数h：
[0031][0032]其中Q表示总换热量，A0表示总换热面积。
[0033]Q＝C
p
m(T
out
‑
T
in
)
[0034]对数平均温差ΔT
m
：
[0035][0036]其中m表示质量流量，T
in
,T
out
和T
w
分别表示流体入口温度、流体出口温度和壁面温度。
[0037]平均努塞尔数Nu：
[0038][0039]柯尔伯恩影响系数j：
[0040][0041]通常可以使用柯尔伯恩影响系数j来评价翅片的传热特性和阻力特性。
[0042]一种圆柱扰流式波纹板换热结构，其特征是：波纹板1的型线方程为：
[0043][0044]如图5所示，2T表示波纹板型线周期，数值上为9.53；A表示波纹板型线振幅，数值上为0.99。
[0045]在板翅式热交换器的工作过程中，流体进入流道，在波纹板1和扰流圆柱2的综合作用下进行流动。为了提高换热效率，应当使此流动处于湍流状态。因为在对流传热过程当中，热阻主要集中在层流的边界层处，湍流状态可以使边界层变薄，进而使热阻降低。此外，湍流还会促进流体内部整体的流动，这会使原本中心位置未进行换热的流体流到壁面处进行换热从而提高换热效率。但对于板翅式热交换器而言，其内部流道十分狭隘，盲目进行流体扰流极易造成流道堵塞。而本专利技术则可以在保障流动阻力在允许的范围内，通过扰流圆柱与波纹板的影响使换热效率得到提高。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆柱扰流式波纹板换热结构，其特征是：包括隔板、波纹板、扰流圆柱，波纹板安装在波纹板上下层之间，形成流道，波纹板的上下层之间固定有扰流圆柱，在以扰流圆柱的高为Y轴、以扰流圆柱的底面与隔板下层剖面交叉的线为X轴建立的平面上，扰流圆柱的Y轴方向的布置位置在其对应的波纹板的波峰...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠义，王瑞浩，李政，王锦洋，王艳华，王萌，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：