PL197437B1 - Device for heat/moist exchange - Google Patents

Device for heat/moist exchange

Info

Publication number
PL197437B1
PL197437B1 PL358923A PL35892301A PL197437B1 PL 197437 B1 PL197437 B1 PL 197437B1 PL 358923 A PL358923 A PL 358923A PL 35892301 A PL35892301 A PL 35892301A PL 197437 B1 PL197437 B1 PL 197437B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
turbulence
ratio
heat
distance
channel
Prior art date
Application number
PL358923A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL358923A1 (en
Inventor
Sven Melker Nilsson
Original Assignee
Sven Melker Nilsson
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sven Melker Nilsson filed Critical Sven Melker Nilsson
Publication of PL358923A1 publication Critical patent/PL358923A1/en
Publication of PL197437B1 publication Critical patent/PL197437B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/12Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02Ducting arrangements
    • F24F13/04Air-mixing units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/42Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/42Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
    • F28F1/424Means comprising outside portions integral with inside portions
    • F28F1/426Means comprising outside portions integral with inside portions the outside portions and the inside portions forming parts of complementary shape, e.g. concave and convex
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/46Air flow forming a vortex

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

The invention relates to a device for heat/moisture exchange which has ducts (1) with turbulence generators (3, 4) extending transversely to the ducts and having a rear edge side (5), an upper side (6) and a front edge side (7). The device is characterised in that the ducts are such that the distance A between the inlet of the ducts and the centre of the nearest turbulence generator is determined by the ratio of the distance A to the product of the hydraulic diameter and Reynolds number being in the range of 0.01-0.04, that the angle theta which indicates the inclination of the rear edge sides (5) of the turbulence generators is in the range of 30 DEG -60 DEG , that the ratio of the height e of the upper side (6) above the bottom of the duct to the hydraulic diameter Dh is in the range of 0.3-1.1, that the ratio of the distance P between the turbulence generators (3, 4) to the height e is in the range of 8-30, that the ratio of the length B and the upper side (6) of each turbulence generator to the height e is in the range of 1.0-4.0, and that the ratio of the edge radius r of the turbulence generators to the hydraulic diameter Dh is in the range of 0.01-0.2.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wymiany ciepła/wilgotności. Urządzenie to służy do optymalizowania stosunku szybkości przekazywania ciepła/wilgotności, odpowiednio, do spadku ciśnienia w strumieniu powietrza, przepływającym przez wymiennik.The present invention relates to a heat / humidity exchange device. This device serves to optimize the rate of heat transfer / humidity ratio corresponding to the pressure drop in the air stream flowing through the exchanger.

Wymiennik ciepła/wilgotności powietrza opisanego powyżej typu jest zwykle wykonany z taśm płaskich albo taśm falistych, które po połączeniu, tworzą trójkątne lub trapezoidalne kanały. W wymiennikach wspomnianego powyżej typu z kanałami o stosunkowo małych przekrojach poprzecznych i z charakterystycznymi dla nich szybkościami przepływu powietrza, powietrze przepływa w stosunkowo uporządkowanych warstwach w kierunku kanałów. Zatem przepływ jest w zasadzie laminarny. Tylko na krótkim dystansie na wlocie kanałów występuje pewien przepływ w kierunku poprzecznym do ścian kanału. Tak zwana liczba Reynoldsa, która jest w tych warunkach równa od 100 do 600, jest stosowana jako charakterystyka przepływu powietrza. Jak długo liczba Reynoldsa jest mniejsza niż około 2000, przepływ jest laminarny.An air heat / humidity exchanger of the above-described type is usually made of flat strips or corrugated strips which, when joined, form triangular or trapezoidal channels. In exchangers of the above-mentioned type with channels with relatively small cross-sections and with their characteristic air flow rates, the air flows towards the channels in relatively ordered layers. Thus, the flow is essentially laminar. Only over a short distance at the inlet of the channels there is some flow transverse to the channel walls. A so-called Reynolds number, which is 100 to 600 under these conditions, is used as the airflow characteristic. As long as the Reynolds number is less than about 2000, the flow is laminar.

Specjaliści w danej dziedzinie wiedzą, że w przepływie laminarnym powietrza, w najbliższym sąsiedztwie ściany kanału, tworzona jest warstwa graniczna, w której prędkość przepływu powietrza jest równa w zasadzie zero. Warstwa graniczna znacznie redukuje współczynnik przesyłania ciepła i wilgotności, przede wszystkim w związku z tak zwanym w pełni rozwiniętym przepływem. W celu zwiększenia współczynnika przesyłania ciepła i wilgotności, trzeba przepuszczać powietrze w stronę powierzchni kanału w taki sposób, że warstwa graniczna jest zredukowana i jest zwiększony przekaz od jednej warstwy do drugiej. Może to wystąpić w wyniku tak zwanego przepływu turbulentnego. Nawet w gładkich kanałach przepływ laminarny zmienia się w przepływ turbulentny, kiedy liczba Reynoldsa przekracza wartość 2000. Jeśli pożądane jest osiągnięcie tak wysokich wartości liczby Reynoldsa w kanałach z wymiennikami ciepła/wilgotności, jak opisywane tutaj, to potrzebne są w zasadzie większe prędkości przepływu powietrza niż zwykle są stosowane. W połączeniu z niskimi wartościami liczby Reynoldsa, które charakteryzują opisany powyżej wymiennik, trzeba generować turbulencje w sposób sztuczny, na przykład, przez zainstalowanie specjalnych generatorów turbulencji w kanałach.It is known to those skilled in the art that in the laminar flow of air, a boundary layer is formed in the immediate vicinity of the channel wall in which the velocity of the air flow is substantially zero. The boundary layer significantly reduces the heat and moisture transfer coefficient, primarily in connection with the so-called fully developed flow. In order to increase the heat and humidity transfer coefficient, it is necessary to pass air towards the surface of the channel in such a way that the boundary layer is reduced and the transmission from one layer to the other is increased. This can occur as a result of what is known as turbulent flow. Even in smooth channels, laminar flow changes to turbulent flow when the Reynolds number exceeds 2000. If it is desired to achieve Reynolds number values as high in heat / humidity exchanger channels as described here, higher air flow velocities are generally required than usually are used. In connection with the low values of the Reynolds number, which characterize the exchanger described above, turbulence must be generated artificially, for example by installing special turbulence generators in the channels.

Znane są różne formy takich generatorów turbulencji. Ze szwedzkiego opisu nr SE-B-444 071 znane jest urządzenie rolkowe do przekazu ciepła, mające generatory turbulencji w postaci poprzecznych falistości. Falistości te służą przede wszystkim do łączenia taśm, które są owinięte na centralnej rurze, tak że nie wysuwają się teleskopowo, ale jednocześnie generują turbulencje, które do pewnego stopnia poprawiają przekaz ciepła i wilgotności w stosunku do wymienników z całkowicie gładkimi kanałami, które zostały opisane powyżej.Various forms of such turbulence generators are known. Swedish disclosure No. SE-B-444 071 discloses a heat transfer roller device having turbulence generators in the form of transverse undulations. These corrugations are primarily used to join the strips which are wrapped around the central tube so that they do not extend telescopically but at the same time generate turbulence which to some extent improves the transfer of heat and humidity relative to the exchangers with completely smooth channels described above .

Ten typ generatorów turbulencji zwiększa zatem w znacznym stopniu przekaz ciepła i wilgotności. Jednakże drastycznie rośnie również spadek ciśnienia. Wzrost spadku ciśnienia jest większy niż wzrost przekazu ciepła i wilgotności. Jednakże w wymiennikach typu powietrze - powietrze istotne jest utrzymywanie małego spadku ciśnienia, ponieważ spadek ciśnienia określa rozmiary i zapotrzebowanie na moc wentylatorów, które są zainstalowane w celu wymuszania przepływu powietrza przez wymiennik. Ponadto okazało się, że spadek ciśnienia jest zależny od konstrukcji, rozmiarów i geometrii generatorów turbulencji.This type of turbulence generators therefore increases the transfer of heat and humidity to a great extent. However, the pressure drop also increases drastically. The increase in pressure drop is greater than the increase in heat transfer and humidity. However, in air-to-air exchangers it is important to keep the pressure drop low as the pressure drop determines the size and power requirements of the fans that are installed to force the air to flow through the exchanger. Moreover, it has been found that the pressure drop is dependent on the design, size and geometry of the turbulence generators.

Celem wynalazku jest dostarczenie wymiennika ciepła/wilgotności, w którym konstrukcja i lokalizacja w kanałach wymiennika generatorów turbulencji pozwala na uzyskanie optymalnego stosunku spadku ciśnienia przepływu powietrza do szybkości przekazu ciepła i wilgotności.The object of the invention is to provide a heat / humidity exchanger in which the design and location in the exchanger channels of the turbulence generators allows an optimal ratio of the pressure drop of the air flow to the rate of heat transfer and humidity to be obtained.

Urządzenie do wymiany ciepła/wilgotności, które jest wyposażone w kanały mające generatory turbulencji, umieszczone poprzecznie do kanałów i mające tylną ściankę krawędziową, górną ściankę i przednią ścinkę krawędziową, według wynalazku charakteryzuje się tym, że odległość między wlotem kanałów a środkiem najbliższego generatora turbulencji jest określona przez stosunek odległości do iloczynu średnicy hydraulicznej i liczby Reynoldsa, który jest w zakresie od 0,01 do 0,04, zaś tylna ścianka krawędziowa generatorów turbulencji jest nachylona względem płaszczyzny pionowej przechodzącej przez dno kanału pod kątem, który wynosi od 30° do 60°; przy czym stosunek wysokości górnej ścianki nad dnem kanału do średnicy hydraulicznej wynosi od 0,3 do 1,1; stosunek odległości między środkami generatorów turbulencji pierwszego i drugiego w kanale, widzianej od wlotu, do wysokości, wynosi od 8 do 30; natomiast stosunek długości górnej ścianki każdego generatora turbulencji do jego wysokości nad dnem kanału wynosi od 1,0 do 4,0, zaś stosunek promienia krawędzi generatorów turbulencji do średnicy hydraulicznej wynosi od 0,01 do 0,2.The heat / humidity exchange device which is provided with channels having turbulence generators arranged transversely to the channels and having a trailing edge wall, a top wall and a leading edge wall, according to the invention, is characterized in that the distance between the inlet of the channels and the center of the nearest turbulence generator is determined by the ratio of the distance to the product of the hydraulic diameter and the Reynolds number, which is in the range from 0.01 to 0.04, and the rear edge wall of the turbulence generators is inclined with respect to the vertical plane passing through the bottom of the channel at an angle that ranges from 30 ° to 60 ° °; the ratio of the top wall height above the channel bottom to the hydraulic diameter is 0.3 to 1.1; the ratio of the distance between the centers of the first and second turbulence generators in the channel, viewed from the inlet, to the height is from 8 to 30; and the ratio of the top wall length of each turbulence generator to its height above the channel bottom is from 1.0 to 4.0, and the ratio of the edge radius of the turbulence generators to the hydraulic diameter is from 0.01 to 0.2.

PL 197 437 B1PL 197 437 B1

W celu optymalizowania stosunku spadku ciśnienia do szybkości przekazu ciepła/wilgotności, poprzeczne falistości wywołujące turbulencje, czyli tak zwane generatory turbulencji, należy wytwarzać z jednej strony w odpowiedniej odległości od otworu kanału, a z drugiej strony w odpowiedniej odległości jedna od drugiej. Ponadto, muszą być odpowiednio zaprojektowane i mieć określone rozmiary zarówno w kierunku pionowym jak i poziomym w kanale.In order to optimize the ratio of pressure drop to heat / moisture transfer rate, turbulence-inducing transverse undulations, i.e. so-called turbulence generators, must be produced at a suitable distance from the channel opening on the one hand and at a suitable distance from each other on the other hand. Moreover, they must be properly designed and have certain dimensions both vertically and horizontally in the duct.

Na wlocie kanałów wymiennika ciepła / wilgotności, współczynnik przekazu ciepła i wilgotności jest wysoki, ponieważ warstwa graniczna jest bardzo cienka. Następnie grubość warstwy granicznej zwiększa się w głównym kierunku przepływu zaś współczynnik przekazu ciepła i wilgotności maleje. W celu zwiększenia przekazu ciepła i wilgotności, generatory turbulencji w ściankach kanału nie powinny być zainstalowane zbyt blisko wlotu, ponieważ przekaz ciepła i wilgotności już jest duży w tym rejonie. Zatem generator turbulencji w zasadzie powoduje tylko zwiększony spadek ciśnienia, który nie jest pożądany. W konsekwencji, optymalne jest umieszczanie pierwszego generatora turbulencji w kanale w takiej odległości, w której naturalna turbulencja wlotowa zanika.At the inlet of the heat / humidity exchanger channels, the heat-moisture transfer coefficient is high because the boundary layer is very thin. Then the thickness of the boundary layer increases in the main flow direction and the heat transfer coefficient and humidity decrease. In order to increase heat and humidity transfer, turbulence generators in the duct walls should not be installed too close to the inlet, as heat and humidity transfer is already high in this area. Thus, the turbulence generator basically only causes an increased pressure drop which is not desired. Consequently, it is optimal to place the first turbulence generator in the duct at a distance where the natural inlet turbulence disappears.

Kiedy powietrze dociera do pierwszego generatora turbulencji, wytwarzany jest turbulentny przepływ powietrza i powietrze jest kierowane w stronę ścian kanału. Zatem uzyskiwany jest znaczny wzrost szybkości przenoszenia ciepła/wilgotności. Kiedy taki turbulentny strumień powietrza opuszcza generator turbulencji, to turbulencja stopniowo maleje. W miejscu, w którym turbulencja zanika, korzystne jest umieszczenie następnego generatora turbulencji.When the air reaches the first turbulence generator, a turbulent air flow is created and the air is directed towards the channel walls. Thus, a significant increase in the rate of heat / humidity transfer is obtained. When such turbulent airflow leaves the turbulence generator, the turbulence gradually decreases. Where the turbulence disappears, it is preferable to place the next turbulence generator.

W wyniku intensywnych testów i badań uzyskano definicje geometrii generatorów turbulencji i ich położenia w kanale, które dają optymalny stosunek szybkości przekazu ciepła/wilgotności do spadku ciśnienia.As a result of intensive testing and research, definitions of the geometry of the turbulence generators and their position in the channel were obtained, resulting in an optimal ratio of heat transfer / humidity to pressure drop.

W tym kontekście stosowane jest wyrażenie średnicy hydraulicznej, określające stosunek powierzchni przekroju poprzecznego kanału przelotowego do obwodu przekroju poprzecznego kanału. Przepływ powietrza charakteryzuje się tak zwaną liczbą Reynoldsa i liczbą Schmidta.In this context, the expression hydraulic diameter is used, which defines the ratio of the cross-sectional area of the through passage to the circumference of the passage cross-section. The air flow is characterized by the so-called Reynolds number and Schmidt number.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku perspektywicznym kanał wymiennika ciepła/wilgotności, który ma generatory turbulencji według wynalazku, fig. 2 - schematycznie w widoku z boku kanał z fig. 1, zaś fig. 3 - w przekroju poprzecznym kanał z fig. 1 i 2 wzdłuż linii I-I na fig. 2. Fig. 1 i 2 przedstawiają wlot 1 i część kanału 2 wymiennika ciepła/wilgotności według wynalazku. Na rysunku pokazany jest tylko pierwszy generator turbulencji 3, który jest zlokalizowany najbliżej wlotu 1 oraz drugi generator turbulencji 4. Kanał 2 ma wysokość h. Odległość A między otworem wlotowym a środkiem pierwszego generatora turbulencji 3 jest określona przez stosunek odległości A do iloczynu średnicy hydraulicznej i liczby Reynoldsa, który powinien być w zakresie od 0,01 do 0,04. Średnica hydrauliczna jest tutaj wyrażeniem stosunku powierzchni przekroju poprzecznego kanału przelotowego do obwodu kanału, zaś liczba Reynoldsa zależy od przepływu powietrza.The subject matter of the invention is illustrated in an embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows a perspective view of a heat / humidity exchanger duct that has turbulence generators according to the invention, fig. 2 - a schematic side view of the duct of fig. 1, and fig. 3 - in cross section the channel of figures 1 and 2 along line II in figure 2. Figures 1 and 2 show an inlet 1 and a part of a channel 2 of a heat / humidity exchanger according to the invention. The figure shows only the first turbulence generator 3, which is closest to the inlet 1, and the second turbulence generator 4. Channel 2 is of height h. The distance A between the inlet and the center of the first turbulence generator 3 is determined by the ratio of the distance A to the product of the hydraulic diameter i Reynolds number, which should be in the range of 0.01 to 0.04. The hydraulic diameter here is an expression of the ratio of the cross sectional area of the through passage to the circumference of the duct, and the Reynolds number depends on the air flow.

Z powyższego opisu wynika również, że odległość A zależy od Ilczby Reynoldsa, a zatem od prędkości przepływu powietrza. Optymalne położenie pierwszego generatora turbulencji 3 zależy więc od bieżących warunków roboczych.It is also apparent from the above description that the distance A depends on the Reynolds number and therefore on the air flow velocity. The optimal position of the first turbulence generator 3 therefore depends on the actual operating conditions.

Jak pokazano na fig. 2, generatory turbulencji 3, 4 mają szczególną geometrię. Mają one skośną tylną ściankę krawędziową 5, płaską górną ściankę 6 i skośną przednią ściankę krawędziową 7.As shown in Fig. 2, the turbulence generators 3, 4 have a particular geometry. They have a sloped rear edge wall 5, a flat top wall 6 and a sloped front edge wall 7.

Zgodnie z wynalazkiem kąt θ, który wskazuje nachylenie tylnej ścianki krawędziowej 5 generatorów turbulencji 3, 4 w stosunku do dna 8 kanału 2 powinien być w zakresie od 30° do 60°, zaś stosunek wysokości e górnej ścianki 6 nad dnem 8 do średnicy hydraulicznej Dh kanału 2 powinien być w zakresie od 0,30 do 1,1. Ponadto, stosunek odległości P między środkami generatorów turbulencji pierwszego 3 i drugiego 4 do wspomnianej wysokości e powinien być w zakresie od 8 do 30, zaś stosunek długości B górnej ścianki 6 każdego generatora turbulencji 3, 4 do wysokości e górnej ścianki nad dnem 8 powinien być w zakresie od 1,0 do 4,0.According to the invention, the angle θ which indicates the slope of the rear edge wall 5 of the turbulence generators 3, 4 with respect to the bottom 8 of the channel 2 should be in the range of 30 ° to 60 °, and the ratio of the height e of the upper wall 6 above the bottom 8 to the hydraulic diameter Dh channel 2 should be in the range from 0.30 to 1.1. Moreover, the ratio of the distance P between the centers of the first 3 and second 4 turbulence generators to said height e should be in the range of 8 to 30, and the ratio of the length B of the top wall 6 of each turbulence generator 3, 4 to the height e of the top wall above the bottom 8 should be in the range of 1.0 to 4.0.

Przez stosowanie zatem, według wynalazku, generatorów turbulencji 3, 4 o szczególnej geometrii i umieszczonych w wyliczonej odległości jeden od drugiego i od wlotu 1 w kanałach 2 korzystnie o trójkątnym i/lub trapezoidalnym przekroju poprzecznym, osiągana jest znacznie zwiększona szybkość przenoszenia ciepła i wilgotności, ale tylko niewielki wzrost spadku ciśnienia. Kiedy przepływ powietrza osiągnie generator turbulencji 3, to szybkość przepływu rośnie lokalnie, zależnie od zredukowanego pola powierzchni przekroju poprzecznego, co pokazano na fig. 3. W efekcie, kiedy powietrze mija generator turbulencji 3 i ostrą krawędź w przejściu od górnej ścianki 6 do przedniej ścianki krawędziowej 7, to powstaje intensywny ruch turbulentny w wyniku separacji i znacznego rozszerzenia przekroju poprzecznego. Proces ten bardzo wydajnie zwiększa szybkość przekazu ciepła i wilgotności.By using, according to the invention, the turbulence generators 3, 4 with a particular geometry and arranged at a calculated distance from one another and from the inlet 1 in channels 2 preferably with a triangular and / or trapezoidal cross-section, a significantly increased heat and humidity transfer rate is achieved, but only a slight increase in pressure drop. When the air flow reaches the turbulence generator 3, the flow rate increases locally depending on the reduced cross-sectional area as shown in Fig. 3. As a result, as the air passes the turbulence generator 3 and the sharp edge at the transition from the top wall 6 to the front wall edge 7, an intense turbulent movement arises as a result of separation and a significant expansion of the cross-section. This process is very efficient in increasing the rate of heat and humidity transfer.

PL 197 437 B1PL 197 437 B1

Generator turbulencji 4 jest usytuowany w obliczonej odległości P od pierwszego generatora turbulencji 3 w taki sposób, że wygenerowana turbulencja może być maksymalnie wykorzystana, a następnie tworzona jest tak zwana strefa ponownego porządkowania O pokazana na fig. 1, zanim powietrze przejdzie do drugiego generatora turbulencji 4. Zapobiega to niepotrzebnemu dodatkowemu spadkowi ciśnienia bez znacznego wzrostu szybkości przenoszenia ciepła i wilgotności w już turbulentnym przepływie powietrza. W rejonie ponownego porządkowania O osiągane jest to, że ponownie powietrze tworzy, w znacznym stopniu, gładką warstwę, zanim dotrze do następnego generatora turbulencji.The turbulence generator 4 is positioned at a calculated distance P from the first turbulence generator 3 such that the generated turbulence can be used to the maximum and then the so-called reordering zone O shown in Fig. 1 is created before the air enters the second turbulence generator 4 This prevents unnecessary additional pressure drop without significantly increasing the rate of heat and humidity transfer in an already turbulent air flow. In the reorder region O, it is achieved that the air re-forms a largely smooth layer before reaching the next turbulence generator.

Istotne jest, aby krawędzie generatorów turbulencji 3, 4 były dostatecznie ostre i aby wytwarzały miejsca separacji (miejsca odrywania). Promień r krawędzi, jak pokazano na fig. 2, powinien być taki, że stosunek r/Dh jest w zakresie od 0,01 do 0,2.It is essential that the edges of the turbulence generators 3, 4 are sufficiently sharp and that they create separation points (tear-off points). The edge radius r, as shown in Fig. 2, should be such that the ratio r / Dh is in the range of 0.01 to 0.2.

W celu dalszego zmniejszenia spadku ciśnienia przy zachowaniu szybkości przekazu ciepła, wysokość e generatora turbulencji od dna 8 może być wyższa niż odpowiednia wysokość f od górnej ścianki kanału, patrz fig. 2. Taka konstrukcja eliminuje niepotrzebne turbulencje w tej wystającej przestrzeni. Korzystnie, wystająca część ma taką konstrukcję, że dobrze pasuje do odpowiedniego zagłębienia, utworzonego przez ścianki 5, 6 i 7 na dolnej ściance kanału, w celu uzyskania stabilnego połączenia przy układaniu warstw kanałów jednego na drugim i, na przykład, w celu uniknięcia efektu teleskopowego.In order to further reduce the pressure drop while maintaining the heat transfer rate, the height e of the turbulence generator from the bottom 8 may be higher than the corresponding height f from the top wall of the channel, see Fig. 2. This design eliminates unnecessary turbulence in this protruding space. Preferably, the protruding part is designed such that it fits well into the corresponding depression formed by the walls 5, 6 and 7 on the bottom wall of the channel in order to obtain a stable connection when laying the layers of the channels on top of each other and, for example, to avoid a telescopic effect. .

Generatory turbulencji według wynalazku są również wydajne przy dużej szybkości przepływu powietrza, przy której przepływ turbulentny jest formowany również w gładkim kanale. Turbulencja, która jest utworzona naturalnie, jest zwiększona przez efekt sprężania/rozprężania i mechanizmy rozdzielania i łączenia strumieni powietrza.The turbulence generators of the invention are also efficient at a high air flow rate where turbulent flow is also formed in a smooth channel. The turbulence that is created naturally is increased by the compression / expansion effect and the mechanisms for separating and combining air flows.

Claims (1)

Urządzenie do wymiany ciepła/wilgotności, które jest wyposażone w kanały mające generatory turbulencji, umieszczone poprzecznie do kanałów i mające tylną ściankę krawędziową, górną ściankę i przednią ścinkę krawędziową, znamienne tym, że odległość (A) między wlotem kanałów (1) a środkiem najbliższego generatora turbulencji (3) jest określona przez stosunek odległości (A) do iloczynu średnicy hydraulicznej (Dh) i liczby Reynoldsa, który jest w zakresie od 0,01 do 0,04, zaś tylna ścianka krawędziowa (5) generatorów turbulencji (3, 4) jest nachylona względem płaszczyzny pionowej przechodzącej przez dno (8) kanału (1) pod kątem (θ), który wynosi od 30° do 60°; przy czym stosunek wysokości (e) górnej ścianki (6) nad dnem (8) kanału do średnicy hydraulicznej (Dh) wynosi od 0,3 do 1,1; stosunek odległości (P) między środkami generatorów turbulencji pierwszego (3) i drugiego (4) w kanale, widzianej od wlotu, do wysokości (e), wynosi od 8 do 30; natomiast stosunek długości (B) górnej ścianki (6) każdego generatora turbulencji (3, 4) do jego wysokości (e) nad dnem (8) kanału wynosi od 1,0 do 4,0, zaś stosunek promienia krawędzi (r) generatorów turbulencji (3, 4) do średnicy hydraulicznej (Dh) wynosi od 0,01 do 0,2.A heat / humidity exchange device that is provided with channels having turbulence generators arranged transversely to the channels and having a rear edge wall, a top wall and a front edge wall, characterized in that the distance (A) between the inlet of the channels (1) and the center of the nearest of the turbulence generator (3) is determined by the ratio of the distance (A) to the product of the hydraulic diameter (Dh) and the Reynolds number, which is in the range from 0.01 to 0.04, while the rear edge wall (5) of the turbulence generators (3, 4 ) is inclined with respect to the vertical plane passing through the bottom (8) of the channel (1) at an angle (θ) which is 30 ° to 60 °; the ratio of the height (e) of the top wall (6) above the channel bottom (8) to the hydraulic diameter (Dh) is 0.3 to 1.1; the ratio of the distance (P) between the centers of the first (3) and second (4) turbulence generators in the channel, viewed from the inlet, to the height (e) is from 8 to 30; while the ratio of the length (B) of the top wall (6) of each turbulence generator (3, 4) to its height (e) above the bottom (8) of the channel is from 1.0 to 4.0, and the ratio of the edge radius (r) of the turbulence generators (3, 4) for hydraulic diameter (Dh) ranges from 0.01 to 0.2.
PL358923A 2000-06-15 2001-05-14 Device for heat/moist exchange PL197437B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0002222A SE515132C2 (en) 2000-06-15 2000-06-15 Device for heat / moisture exchanger with turbulence generators
PCT/SE2001/001041 WO2001096803A1 (en) 2000-06-15 2001-05-14 Device for heat/moist exchange

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL358923A1 PL358923A1 (en) 2004-08-23
PL197437B1 true PL197437B1 (en) 2008-03-31

Family

ID=20280085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL358923A PL197437B1 (en) 2000-06-15 2001-05-14 Device for heat/moist exchange

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JP3939648B2 (en)
KR (1) KR100709233B1 (en)
CN (1) CN1237321C (en)
AU (1) AU2001256930A1 (en)
DE (1) DE10196335B3 (en)
FI (1) FI112880B (en)
PL (1) PL197437B1 (en)
SE (1) SE515132C2 (en)
WO (1) WO2001096803A1 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102980424A (en) * 2008-04-18 2013-03-20 S·M·尼尔松 Channel system
KR101579141B1 (en) * 2008-04-18 2015-12-21 스벤 멜커 닐손 Channel system
SE533453C2 (en) * 2008-08-06 2010-10-05 Sven Melker Nilsson Duct
JP5545260B2 (en) 2010-05-21 2014-07-09 株式会社デンソー Heat exchanger
FR2990151B1 (en) * 2012-05-02 2014-05-23 Michelin & Cie MEMBRANE FOR VULCANIZING THE INNER PART OF A TIRE IN WHICH CIRCULATES A PRESSURIZED GAS COMPRISING TURBULENCE GENERATORS
JP6121765B2 (en) * 2013-03-23 2017-04-26 京セラ株式会社 Sample holder
JP2014059139A (en) * 2013-10-23 2014-04-03 Melker Nilsson Sven Channel system
PL235069B1 (en) 2017-12-04 2020-05-18 Ts Group Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Coil for transmission of heat for the rotary, cylindrical heat exchanger
FR3082237B1 (en) * 2018-06-12 2020-10-30 Safran Aircraft Engines LOW PRESSURE DROP HEAT EXCHANGE DEVICE
KR102206263B1 (en) * 2019-05-13 2021-01-21 조영호 White Smoke(includiong hazardous substances)Removal System Using High-Efficiency Heat Exchanger
WO2023107618A1 (en) * 2021-12-08 2023-06-15 Worcester Polytechnic Institute Passive flow control for captive vortex

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2219130C2 (en) * 1972-04-19 1974-06-20 Ulrich Dr.-Ing. 5100 Aachen Regehr CONTACT BODY FOR HEAT AND / OR SUBSTANCE EXCHANGE
SE444071B (en) * 1980-11-14 1986-03-17 Sven Melker Nilsson ROTATING REGENERATIVE EXCHANGER, PROCEDURE FOR ITS MANUFACTURING AND MACHINE FOR IMPLEMENTATION OF THE PROCEDURE
FR2559575A1 (en) * 1984-02-14 1985-08-16 Gea Ahlborn Gmbh Co Kg Plate heat exchanger
SE458806B (en) * 1987-04-21 1989-05-08 Alfa Laval Thermal Ab PLATE HEAT EXCHANGER WITH DIFFERENT FLOW RESISTANCE FOR MEDIA
US5573062A (en) * 1992-12-30 1996-11-12 The Furukawa Electric Co., Ltd. Heat transfer tube for absorption refrigerating machine

Also Published As

Publication number Publication date
AU2001256930A1 (en) 2001-12-24
SE0002222L (en) 2001-06-11
KR20030010626A (en) 2003-02-05
JP3939648B2 (en) 2007-07-04
JP2004503739A (en) 2004-02-05
CN1237321C (en) 2006-01-18
DE10196335T1 (en) 2003-05-22
PL358923A1 (en) 2004-08-23
FI112880B (en) 2004-01-30
WO2001096803A1 (en) 2001-12-20
KR100709233B1 (en) 2007-04-19
SE515132C2 (en) 2001-06-11
DE10196335B3 (en) 2016-10-06
FI20022196A (en) 2002-12-13
CN1432123A (en) 2003-07-23
SE0002222D0 (en) 2000-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1851372B (en) Heat exchanger
EP2697589B1 (en) Heat exchanger
PL197437B1 (en) Device for heat/moist exchange
EP0585194A1 (en) Mixer ejector flow distributor
AU755459B2 (en) Ceiling-embedded type air conditioner
KR20150043388A (en) Heat exchanger insert
US5887649A (en) Heat exchanger fins of an air conditioner
JP5946651B2 (en) Heat exchanger
CN104755847A (en) Air conditioner
CN216204482U (en) High-efficient heat exchanger that phase transition cooling system used
CN112944459A (en) Air conditioner
CN109813146B (en) Fin for heat exchanger, heat exchanger and air conditioner outdoor unit
CN202204211U (en) Heat exchange device
US7028752B2 (en) Ventilation device
ITMI962702A1 (en) GROUP OF SLOTS WITH VENTILATION FLAPS FOR A FAN EXHAUST DUCT
JP2003161588A (en) Heat exchanger and air conditioner having the same
JPH031746Y2 (en)
CN210119132U (en) A fin, heat exchanger and air condensing units for heat exchanger
CN113624042A (en) Phase-change cooling heat exchanger
CN110631394B (en) Heat exchanger and fan
JP2009139085A (en) Louver type corrugated insert for heat exchanger
JP2001248891A (en) Air conditioner
ITRM960835A1 (en) HEAT EXCHANGER FOR AIR CONDITIONER
CN219757094U (en) Serial fin type heat exchange fin
CN219913571U (en) Air duct structure and refrigeration equipment