一種改良熱交換增強散熱器的製作方法

2023-05-13 13:10:56

本發明涉及一種熱傳遞裝置，特別是涉及一種管道式的熱交換裝置。

背景技術：

傳熱增強技術因為可以提高熱量傳遞速率也能達到節能的目的，在日常生活中得到了廣泛的應用。傳熱增強技術主要分為主動增強和被動增強技術。前者是指需要從外界輸入能量的熱傳遞增強技術，如電場增強、磁場增強、振動增強技術等等；後者是指不需要外界能量的熱傳遞增強技術，因此更容易被應用到工程當中。被動增強技術通常包括擴展表面(肋片)、管內插入物、旋流(紊流)發生器等。被動增強技術已被廣泛應用，但是仍存在著一個共同的問題，即熱傳遞增強的同時，流動阻力增加更多，不利於節能，從而阻礙了這些技術更廣泛地應用於各工程領域。

因此本領域技術人員致力與開發一種與常規的傳熱增強管不同的新型熱交換管。從流體速度場與溫度梯度場的協同的角度提出人傳遞增強的新方法「場協同原則」，即提高場的協同度，就能在阻力增加較少的條件下增強傳熱。本發明根據這個原則，是管流中能形成徑向流動，就能顯著改善速度場與溫度梯度場的協同程度，進而增強傳熱，同時也達到了節能的效果。

技術實現要素：

有鑑於現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種傳熱效率高，結構簡單，節能環保的熱交換管。

為實現上述目的，本發明提供了一種改良熱交換增強散熱器，包括熱交換管道，該熱交換管道包括圓管段，該圓管段通過橢圓過渡段與橢圓管段連接。各圓管段等長；各橢圓管段等長；兩個相鄰的橢圓管段的截面橢圓長軸A交叉角度C為15°～90°；橢圓過度管段的橫截面形狀為標準橢圓或近似橢圓或兩條直線加兩個圓弧構成的扁圓形或多段弧線擬合的對稱和近似對稱的扁圓形或圓；各橢圓過渡管段等長。該熱交換管道的兩端設置了圓管接頭段；圓管接頭段的內壁光滑；圓管接頭段與圓管段的內徑d相同，圓管段和橢圓管段依次周期排列中間由橢圓過渡段連接。

較佳的，所述圓管段的長度Lc與其內徑d的比值為0.5～10；所述橢圓管段的長度Le與所述圓管段的內徑d的比值為1～10；所述橢圓過渡管段外徑的長軸A和短軸B的比值為1.1～2.5。

較佳的，所述圓管段、所述橢圓管段和所述橢圓過渡管段的內表面和外表面均為光滑表面。

本發明的有益效果是：本發明結構簡單，有效合理的協調了速度場和溫度梯度場的平衡，節能環保效率高。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明的橢圓管段長軸間夾角示意圖。

圖3是本發明橢圓管段內的液體流動狀態示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

如圖1、圖2所示，一種改良熱交換增強散熱器，包括熱交換管道5，該熱 交換管道5包括圓管段1；該圓管段1通過橢圓過渡段3與橢圓管段2連接；各圓管段1可以是等長或不等長的；各橢圓管段2可以是等長或不等長的。兩個相鄰的橢圓管段2的截面橢圓長軸A交叉角度C為15°～90°，這個角度是為了增加管中液體流動時產生更大的阻力。橢圓過渡管段3的橫截面形狀為標準橢圓或近似橢圓或兩條直線加兩個圓弧構成的扁圓形或多段弧線擬合的對稱和近似對稱的扁圓形或圓；各橢圓過渡管段3可以是等長或不等長的。該熱交換管道5的兩端設置圓管接頭段4；所述圓管接頭段4的內壁光滑，該光滑的內壁是為了安裝時可以更好的密封；圓管接頭段4與圓管段1的內徑相同。

圓管段1的長度Lc與其內徑d的比值為0.5～10；橢圓管段2的長度Le與圓管段1的內徑d的比值為1～10；所述橢圓過渡管段3外徑的長軸A和短軸B的比值為1.1～2.5。

圓管段1、橢圓管段2和橢圓過渡管段3的內表面和外表面均為光滑表面,這樣的管道減少了液體流動的阻力，減少了能量消耗。圖3為橢圓管段內液體流動的分布結構示意圖。

以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護範圍內。