RU2067738C1 - Теплообменная поверхность - Google Patents
Теплообменная поверхность Download PDFInfo
- Publication number
- RU2067738C1 RU2067738C1 RU93004358A RU93004358A RU2067738C1 RU 2067738 C1 RU2067738 C1 RU 2067738C1 RU 93004358 A RU93004358 A RU 93004358A RU 93004358 A RU93004358 A RU 93004358A RU 2067738 C1 RU2067738 C1 RU 2067738C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- petals
- pipe
- tube
- angle
- heat
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Использование: в теплотехнике, в частности в радиаторах автомобилей, радиаторах термоэлектрических холодильников и других теплообменниках. Сущность изобретения: в теплообменной поверхности, состоящей из трубы с плоскими противоположными стенками, полость которой разделена посредством перегородок на отдельные каналы и снабженной наружным оребрением в виде параллельных рядов лепестков, плоскость которых расположена под углом к стенке трубы, причем лепестки, по крайней мере, двух смежных рядов наклонены в противоположные стороны, а каждый лепесток имеет несимметричную форму, при которой центральная ось, проходящая через середину его основания и вершину, расположена под углом к основанию, причем в смежных рядах центральные оси лепестков наклонены в противоположные стороны относительно плоскости, перпендикулярной стенке трубы. 2 ил.
Description
Изобретение относится к теплотехнике и может найти применение в радиаторах автомобилей, радиаторах термоэлектрических холодильников и других теплообменниках.
Важными требованиями, предъявляемыми к теплообменным поверхностям, являются обеспечение интенсивного теплообмена, высокой механической прочности и невысокой стоимости изготовления. Этот комплекс требований не удовлетворяется в полной мере существующими теплообменными поверхностями.
Известны теплообменные поверхности, состоящие из ряда параллельных труб и набора ортогональных им гофрированных [1-3] перфорированных [4,5] или гофрированно-перфорированных [6] пластин оребрения. Трубы пропущены через отверстия в пластинах и скреплены с ними сваркой [7] пайкой [8] или с помощью адгезива [9] Такие теплообменные поверхности характеризуются высокой интенсивностью теплообмена, но обладают сравнительно низкой механической прочностью в условиях вибраций и высокой трудоемкостью изготовления.
Более высокой механической прочностью и меньшей трудоемкостью изготовления отличаются теплообменные поверхности, получаемые из монолитной металлической заготовки [10-15] Подобные теплообменные поверхности состоят из трубы с плоскими параллельными стенками, полость которой разделена посредством перегородок на отдельные каналы, и оребрения с одной, либо с двух сторон трубы в виде лепестков, наклоненных к поверхности трубы. Лепестки создают подрезанием слоя материала на поверхности трубы и его последующим отгибанием от этой поверхности.
К недостаткам данных теплообменных поверхностей следует отнести относительно невысокую интенсивность теплообмена, в частности, в сравнении с теплообменными поверхностями, состоящими из отдельных труб и набора отдельных пластин оребрения.
Техническим решением, наиболее близким к заявляемому по сущности и совокупности существенных признаков, является изобретение [10] Теплообменная поверхность по изобретению [10] состоит из трубы с плоскими параллельными стенками и расположенных, по крайней мере, с одной стороны трубы параллельных рядов ребер в виде лепестков, наклоненных к поверхности трубы и параллельных друг другу в каждом ряду. Полость трубы разделена посредством перегородок на отдельные каналы трубопровода круглого или прямоугольного сечения. Лепестки оребрения во всех рядах наклонены к поверхности трубы в одну сторону и имеют симметричную форму. Достоинства этой теплообменной поверхности состоят в высокой механической прочности и сравнительно низкой трудоемкости изготовления. К ее недостаткам следует отнести сравнительно невысокую интенсивность теплообмена при обдуве воздухом как сбоку, так и сверху. Причинами этого являются наличие аэродинамических теней и невысокая турбулентность воздушного потока в оребрении. Отмеченный недостаток особенно ощутим при обдуве теплообменной поверхности сверху (например, при ее использовании в качестве радиатора термоэлектрического холодильника), поскольку в этом случае существенно больше аэродинамические тени и хуже турбулизирующие свойства оребрения.
Задачей изобретения является повышение интенсивности теплообмена при обдуве теплообменной поверхности как сбоку, так и сверху без снижения ее механической прочности и увеличения трудоемкости изготовления.
Эта задача решается тем, что на теплообменной поверхности, выполненной в виде трубы с плоскими противоположными стенками, полость которой разделена посредством перегородок на отдельные каналы, и снабженной наружным оребрением в виде параллельных рядов лепестков, плоскость которых расположена под углом к стенке трубы, причем лепестки, по крайней мере, двух смежных рядов наклонены в противоположные стороны, при этом каждый лепесток имеет несимметричную форму, при которой центральная ось, проходящая через середину его основания и вершину, расположена под углом относительно плоскости, перпендикулярной стенке трубы, причем в смежных рядах центральные оси лепестков наклонены в противоположные стороны относительно этой плоскости.
Технический результат изобретения состоит в повышении интенсивности теплообмена.
Интенсификация теплообмена в предлагаемом устройстве определяется несколькими факторами. При обдуве сбоку, благодаря наклону лепестков в смежных рядах в противоположные стороны, теплообменная поверхность образует на пути воздушного потока множественные скрещения ребер, турбулизирующие этот поток. Турбулизация дополнительно усиливается, кроме того, из-за наклона центральной оси лепестков в противоположные стороны относительно плоскости (N-N), перпендикулярной стенке трубы. Данный механизм турбулизации отсутствует в прототипе. Интенсивность теплообмена выше по сравнению с прототипом также в связи с тем, что лепестки смежных рядов не затеняют друг друга. При обдуве сверху благодаря наклону центральной оси лепестков в смежных рядах в противоположные стороны относительно плоскости, перпендикулярной стенке трубы, лепестки этих рядов отклоняют воздушный поток навстречу друг другу. Это, с одной стороны, позволяет снизить влияние аэродинамических теней, а с другой
обеспечивает турбулизацию воздушного потока.
обеспечивает турбулизацию воздушного потока.
На фиг. 1 представлен вид сверху предлагаемого устройства с односторонним оребрением; на фиг. 2 вид сбоку этого устройства.
Теплообменная поверхность на фиг. 1 содержит основание 1 в виде трубы из Al-сплава с плоскими противоположными стенками, полость которой разделена перегородками на отдельные каналы, лепестки 2, центральные оси которых наклонены в одну сторону относительно плоскости (N-N), перпендикулярной стенке трубы, и лепестки 2, имеющие противоположный наклон относительно указанной плоскости. Из фиг. 1 видно, что лепестки 2 и 21, в отличие от прототипа, несимметричны по форме. Устройство, изображенное на фиг. 1 и 2, имеет одностороннее оребрение. Оребрение может быть выполнено и с двух сторон основания 1.
Предлагаемую теплообменную поверхность получают из монолитной металлической трубы с плоскими противоположными стенками пошаговым подрезанием и отгибкой поверхностного слоя При этом поверхность трубы проходят режущим инструментом со скошенными режущими кромками сначала в одном направлении, создавая одновременно два ряда лепестков 2 с промежутком для одного ряда лепестков 21, а затем в обратном направлении, создавая одновременно два ряда лепестков 21. Благодаря скосу режущих кромок инструмента центральные оси лепестков оребрения расположены под углом α относительно поперечной оси симметрии трубы (фиг. 1). После отгибания лепестки 2 и 21 оказываются наклоненными в противоположные стороны относительно плоскости (N-N), перпендикулярной стенке трубы. Угол a не должен превышать 15o.
Из описания предлагаемого устройства и процесса его изготовления очевидно, что предлагаемое изобретение не снижает механической прочности теплообмена и не увеличивает трудоемкости его получения.
Устройство работает следующим образом. Первая теплообменная среда (например, нагретая вода) проходит внутри каналов 3 трубы 1 и обменивается теплом со второй средой (например, воздухом). Поток воздуха, направленный на теплообменную поверхность по стрелке А поперечно рядам лепесткового оребрения, отнимает выделяемое ими тепло. Благодаря скрещению лепестков 2 и 21 на пути воздушного потока и наклону лепестков относительно плоскости (N-N), перпендикулярной стенке трубы 1, имеет место турбулизация потока в оребрении, что интенсифицирует процесс теплообмена.
Если поток воздуха направлен перпендикулярно верхней поверхности трубы 1 (например, в случае использования предлагаемого устройства в термоэлектрическом холодильнике, где нижняя поверхность трубы 1 не оребрена и находится в контакте с горячими спаями термоэлектрической батареи), интенсификация теплообмена обеспечивается благодаря тому, что лепестки 2 и 21 отклоняют воздушный поток навстречу друг другу.
Опытные образцы предлагаемой теплообменной поверхности изготовлены из Al-сплава. Высота лепестков оребрения в них равна 6 мм, толщина 0,1 мм, шаг лепестков 1,2 мм, угол наклона лепестков относительно поверхности трубы 45oC, угол наклона центральной оси лепестков относительно плоскости (N-N), перпендикулярной стенке трубы, 1-5o
Как показали сопоставительные температурные испытания, предлагаемое устройство обеспечивает 20% и 15% повышение интенсивности теплообмена по сравнению с прототипом соответственно при поперечном обдуве воздухом и при обдуве сверху.
Как показали сопоставительные температурные испытания, предлагаемое устройство обеспечивает 20% и 15% повышение интенсивности теплообмена по сравнению с прототипом соответственно при поперечном обдуве воздухом и при обдуве сверху.
Описание предлагаемого устройства в статике и динамике, а также сведения об опытных образцах подтверждают возможность промышленной реализации изобретения.
Claims (1)
- Теплообменная поверхность, выполненная в виде трубы с плоскими противоположными стенками, полость которой разделена посредством перегородок на отдельные каналы, и снабженная наружным оребрением в виде параллельных рядов лепестков, плоскость которых расположена под углом к стенке трубы, причем лепестки по крайней мере двух смежных рядов наклонены в противоположные стороны, отличающаяся тем, что каждый лепесток имеет несимметричную форму, при которой центральная ось, проходящая через середину его основания и вершину, расположена под углом к основанию, причем в смежных рядах центральные оси лепестков наклонены в противоположные стороны относительно плоскости, перпендикулярной стенке трубы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93004358A RU2067738C1 (ru) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | Теплообменная поверхность |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93004358A RU2067738C1 (ru) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | Теплообменная поверхность |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93004358A RU93004358A (ru) | 1995-04-30 |
RU2067738C1 true RU2067738C1 (ru) | 1996-10-10 |
Family
ID=20136372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93004358A RU2067738C1 (ru) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | Теплообменная поверхность |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2067738C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015009205A1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | Mnushkin Igor Anatol Evich | Неат-exchange machines |
-
1993
- 1993-02-02 RU RU93004358A patent/RU2067738C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1384913, кл. F 28 F 9/04, опубл.1988. Авторское свидетельство СССР N 1478032, кл. F 28 F 1/28, опубл.1989. Авторское свидетельство СССР N 1483231, кл. F 28 F 7/00, опубл.1989. Авторское свидетельство СССР N 1666913, кл. F 28 F 1/32, опубл.1991. Заявка Фанции N 2499232, Н.кл. F 28 F 1/00, опубл.1982. Заявка ФРГ N 2651609, кл. F 28 F 1/24, опубл.1982. Авторское свидетельство СССР N 1772514, кл. F 28 F 1/14, опубл.1992. Патент США N 4775004, кл. F 28 F 13/18, опубл.1988. Авторское свидетельство СССР N 1366852, кл. F 28 F 1/40, опубл.1988. Патент США N 3746086, кл. 165-181, опубл.1973. Патент США N 3886639, кл. 29-157, опубл.1975. Авторское свидетельство СССР N 1245853, кл. F 28 F 9/00, опубл.1986. Патент США N 3360040, кл. 165-181, опубл.1972. Авторское свидетельство СССР N 932185, кл. F 28 D 9/00, опубл.1982. Бурков В.В. Алюминиевые теплообменники сельскохозяйственных и транспортных машин, М.: Машиностроение, 1985, с.22. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015009205A1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | Mnushkin Igor Anatol Evich | Неат-exchange machines |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4154296A (en) | Inner finned heat exchanger tube | |
KR950007282B1 (ko) | 세분된 유로를 구비한 콘덴서 | |
EP1231448B1 (en) | Heat exchanger | |
US4691768A (en) | Lanced fin condenser for central air conditioner | |
US5318112A (en) | Finned-duct heat exchanger | |
JP2005534888A (ja) | 扁平管形熱交換器 | |
KR960029756A (ko) | 핀 튜브형 열교환기의 플레이트핀 | |
KR20080021298A (ko) | 열교환기용 루버 핀 | |
JPH09189493A (ja) | フィン付き形熱交換器 | |
JP3256634B2 (ja) | 熱交換器 | |
RU2067738C1 (ru) | Теплообменная поверхность | |
US5975198A (en) | Air conditioner heat-exchanger | |
US5353866A (en) | Heat transfer fins and heat exchanger | |
KR940004982B1 (ko) | 물결판형핀의 흡입향상 장치 | |
JP2001304719A (ja) | モジュール形多重流路扁平管蒸発器 | |
KR20030020563A (ko) | 열교환기용 루버 핀 | |
JP2000234823A (ja) | フィン型熱交換器 | |
JP2005140454A (ja) | 熱交換器 | |
US20240003637A1 (en) | Heat exchange fin, heat exchanger, and heat pump system | |
JPH01252899A (ja) | 伝熱フインおよび熱交換器 | |
KR20070064957A (ko) | 열교환기용 방열핀 | |
JP2003014389A (ja) | 熱交換器 | |
CN116067046A (zh) | 一种蒸发器装置 | |
JPS60240987A (ja) | 板状フイン付熱交換器 | |
SU1763854A1 (ru) | Теплообменник |