專利名稱：每扁管六個平面渦產生器式扁管管翅換熱器的制作方法
技術領域：
本發明涉及管翅換熱器技術領域，特別是一種每扁管六個平面渦產生器式扁管管 翅換熱器。
背景技術：
管翅換熱器廣泛用于各行各業。扁管管翅換熱器是最適合移動設備用換熱器，比 如汽車水箱，內燃機車用換熱器，扁管管翅換熱器可以是管帶式或穿片式，前者更像板翅式 換熱器。如無特別說明，“管翅換熱器”中“管”一般指圓管，現有絕大部分關于管翅換熱器 片型的專利僅涉及圓管管翅換熱器。而扁管管翅換熱器和圓管管翅換熱器無論在管型結構 還是在換熱器制造工藝方面都截然不同。不論圓管還是扁管管翅換熱器，其運行費用取決于管翅換熱器的傳熱性能。為了 滿足節能減排的要求，管翅換熱器的強化傳熱非常重要。對于常用的管翅換熱器，一般液體 工質在管內流動，氣體在管外側流動，由于氣體的比熱很小，使得在傳熱過程中的熱阻主要 集中在氣側。在氣側安裝翅片以增加換熱面積減小氣測的熱阻是提高換熱的有效措施。但 是翅片表面溫度和管子表面溫度之差隨著遠離管子表面距離的增加而增加，降低了換熱性 能，同時也受到經濟性的限制使得翅片的面積不能無限的增加。為了進一步提高管翅換熱 器的傳熱性能，在翅片表面設置渦產生器是一種有效的強化傳熱措施。在翅片表面沖壓出 的渦產生器在流體中可以產生漩渦，造成二次流動，促進冷熱流體間的混合，可以有效地強 化翅片表面的換熱性能。扁管管翅換熱器具有流動通道變化平緩，可有效減小氣側流體的流動阻力、降低 能耗。現有的研究表明扁管管翅更適合采用渦產生器來增強主流方向的渦通量。對于扁管 管翅換熱器，上游由渦產生器產生的縱向渦及和管型誘導的馬蹄形渦在向下游傳播時會發 生衰減現象，明顯降低翅片下游的換熱能力，尤其對于長軸較長的扁管管翅片型。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是為了進一步提高長軸較長扁管管翅片型的換熱性 能，同時減小流動阻力損失，從而提供一種降低流動阻力、降低能耗、提高翅片換熱能力的 每扁管六個平面渦產生器式扁管管翅換熱器。本發明采用下述技術方案解決上述技術問題
一種每扁管六個平面渦產生器式扁管管翅換熱器，包括沿著氣體流動方向排列的換熱 管和套在換熱管上的翅片，所述沿著氣體流動方向排列的換熱管為扁管，在翅片上設有套 裝扁管的孔，每個孔的上下兩側分別沖壓出三對三角型小翼式渦產生器，并在翅片上留有 三角形小孔，第一對渦產生器的前緣點分別位于孔的前端切線。所述三對渦產生器在流向方向相鄰距離分別等于1/3倍的孔的長度。所述扁管兩側渦產生器的橫向距離等于孔寬度的1. 5 3. 0倍。所述渦產生器的兩直角邊長之比為2。
所述渦產生器的高度等于翅片間距的0. 6 1. 0倍。所述渦產生器的底邊與來流方向形成一鈍角夾角θ為115° 135°。本發明相對沒有在翅片上沖壓出渦產生器的扁管管翅換熱器，傳熱系數大，換熱 效率高，換熱能力大大提高，從而使扁管翅片散熱器綜合性能較好，可以節省大量資源。扁 管管翅換熱器具有流動通道變化平緩，可有效減小氣側流體的流動阻力、降低能耗。當流體 流經渦產生器時，在渦產生器處及渦產生器下游會產生縱向渦，在流體中產生伴隨主流的 二次流動，所產生的二次流向下游傳遞到較遠位置，使管外氣體通道內冷熱氣體不斷得到 混合，可以有效地提高翅片表面的換熱性能。三對渦產生器有固定的位置，消除了上游由渦 產生器產生的縱向渦及和管型誘導的馬蹄形渦會在下游衰減并與下游的渦進行疊加，明顯 提高了換熱器的換熱能力。
圖1為本發明結構示意圖。圖2為本發明翅片結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明
參見圖1、圖2，本發明是一種每扁管六個平面渦產生器式扁管管翅換熱器，包括沿著 氣體流動方向排列的換熱管和套在換熱管上的翅片4。本發明的換熱管采用的是扁管3，扁 管3的排列可以為順排或者叉排方式。在翅片4上設有套裝扁管3的孔5，每個孔5的上 下兩側分別翻邊沖壓出三對三角型小翼式渦產生器1，并在翅片4上留下三對三角形小孔 2，第一對渦產生器的前緣點分別位于孔5的前端切線，且關于孔5對稱分布。沖出的三對 渦產生器1在流動方向相距1/3倍的孔5長度，扁管兩側渦產生器橫向距離等于孔5寬度 的1. 5 3. 0倍。渦產生器1的兩直角邊長之比為2。渦產生器1的高度為翅片4間距的 0.6 1.0倍，渦產生器1的底邊與來流方向形成一鈍角夾角θ為115° 135°。當流體 流經渦產生器1時，在渦產生器1處及渦產生器1下游會產生縱向渦，在流體中產生伴隨主 流的二次流動。所產生的二次流向下游傳遞，使扁管3外側氣體通道內冷熱氣體不斷得到 混合，可以有效地提高翅片表面的換熱性能。本發明的翅片在每個扁管3兩側有6個渦產生器1，排列規則，相對百葉窗、波紋、 開縫翅片等沖壓模具比較簡單。在翅片4預定位置沖壓出渦產生器1后，將翅片4套裝在 扁管3上。套裝好的翅片4和扁管3再通過焊接，管內試壓等一系列傳統工藝之后就完成 了整個渦產生器式扁管管翅換熱器的制作。
權利要求
1.一種每扁管六個平面渦產生器式扁管管翅換熱器，包括沿著氣體流動方向排列的換 熱管和套在換熱管上的翅片(4)，其特征在于所述沿著氣體流動方向排列的換熱管為扁 管(3)，在翅片(4)上設有套裝扁管(3)的孔(5)，每個孔(5)的上下兩側分別沖壓出三對三 角型小翼式渦產生器(1)，并在翅片(4)上留有三角形小孔(2)，第一對渦產生器的前緣點 分別位于孔(5)的前端切線。
2.根據權利要求1所述的每扁管六個平面渦產生器式扁管管翅換熱器，其特征在于所 述三對渦產生器(1)在流向方向相鄰距離分別等于1/3倍的孔(5)的長度。
3.根據權利要求1所述的每扁管六個平面渦產生器式扁管管翅換熱器，其特征在于所 述扁管(3)兩側渦產生器(1)的橫向距離等于孔(5)寬度的1. 5 3. 0倍。
4.根據權利要求1所述的每扁管六個平面渦產生器式扁管管翅換熱器，其特征在于所 述渦產生器(1)的兩直角邊長之比為2。
5.根據權利要求1所述的每扁管六個平面渦產生器式扁管管翅換熱器，其特征在于所 述渦產生器(1)的高度等于翅片(4)間距的0. 6 1. 0倍。
6.根據權利要求1所述的每扁管六個平面渦產生器式扁管管翅換熱器，其特征在于所 述渦產生器(1)的底邊與來流方向的鈍角夾角θ為115° 135°。
全文摘要
一種每扁管六個平面渦產生器式扁管管翅換熱器，涉及管翅換熱器技術領域，包括沿著氣體流動方向排列的換熱管和套在換熱管上的翅片，所述沿著氣體流動方向排列的換熱管為扁管，在翅片上設有套裝扁管的孔，每個孔的上下兩側分別沖壓出三對三角型小翼式渦產生器，并在翅片上留有三角形小孔，第一對渦產生器的前緣點分別位于孔的前端切線，三對渦產生器在流向方向相鄰距離分別等于1/3倍的裝扁管孔長度。本發明傳熱系數大，換熱效率高，換熱能力大大提高，從而使扁管翅片散熱器綜合性能較好，可以節省大量資源。扁管管翅換熱器具有流動通道變化平緩，可有效減小氣側流體的流動阻力、降低能耗。
文檔編號F28D1/053GK102109283SQ20111007389
公開日2011年6月29日 申請日期2011年3月25日 優先權日2011年3月25日
發明者宋克偉, 常立民, 張永恒, 曹茹, 梅元貴, 王良璧, 董元信 申請人:蘭州交通大學