[发明专利]一种换热管束阻力特性测量平台和测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及换热装置领域，尤其是一种换热管束阻力特性测量平台和测量方法。

背景技术

在工程实践中，换热器在动力、化工、冶金、航天、空调、制冷、机械、轻纺、建筑等行业都应用广泛，换热器根据不同的用途及换热环境有相应的不同形式，其中换热管束广泛应用于两种介质的间接对流换热过程。采用强化换热管替换传统圆管，可以提高换热效果、减少换热器的换热面积，强化换热方法主要有增加传热面积、涂层或多孔表面处理方法，其中，增加传热面积的翅片管应用广泛。

阻力特性是衡量换热管束性能的重要指标。目前各种强化换热管束被广泛应用于工程领域，而不同的强化换热管束又有着不同的流动阻力特性，对于不同的流阻参数对实际的引风机的选型有着决定性的作用，因此如何保证在不同工况下对强化换热管束的阻力系数测量的准确度，成为评价不同管型的换热管束阻力特性的重要指标。

在进行此类研究时，通常是采用矩形椭圆翅片管换热管束，阻力特性通过测量管外横掠空气经过试验段管箱的静压差ΔP来表征，当前主要依靠风洞实验方法测量。风洞实验方法中一般包括引风机提供风源、实验段及测速段，但是风洞实验的代价太高，目前多数取代的方法都是通过搭建实验段，将实验管束安装在管段中，通过离心式鼓风机或者引风机提供风源，来节约成本。但是由于这种方法存在进风不均匀的问题，目前又缺少对换热管束的阻力系数进行准确测量的平台，用这种方法测量出的阻力系数与真实值存在较大的差距，因此无法对不同管型的换热管束阻力特性进行准确的评价和衡量。因此急需一种能够对换热管束阻力特性准确测量的平台来弥补上述技术的缺陷，实现对换热管束阻力特性的准确评价。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种换热管束阻力特性测量平台和测量方法，该测量平台能够实现对换热管束的阻力特性的准确测量。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种换热管束阻力特性测量平台和测量方法，包括：

带有均流器和文丘里段的稳风系统和试验管束，所述试验管束安装在稳风系统的文丘里段的下游风道，所述稳风系统的上游连接风力动力源；所述试验管束采用矩形椭圆翅片空预器；所述均留器与风源之间设有风道闸阀来控制风道风速；所述试验管束的出口处设有排风通道；

引入风流经稳风系统，空气横向冲刷试验管束，通过测量装置测量试验管束的进口处和出口处的压力值。

所述测量装置包括皮托管和电子微压计，所述皮托管设有两组，分别布置在试验管束的前、后端，每组皮托管分别与微压计的正、负接头连接。

所述风力动力源采用离心式鼓风机。

所述试验管束采用顺列或错列排布方式。

所述均流器采用中空的均匀方孔管道，所述均流器采用方形截面形式，所述均留器的内部被等分成10×10的格栅。

所述文丘里段采用进口方形截面和出口矩形截面形式，进、出口截面之间采用线性渐缩管结构。

所述风道和排风通道采用矩形截面结构。

本发明的有益效果：

1.本发明中的离心式鼓风机产生的脉动，以及风道闸阀的存在，导致入口气体较高湍流程度，本发明在传统的测量平台基础上增加了由均流器和文丘里段组成的稳风系统，实现将湍流强度很高的气体均布在各子孔中，改善传统实验中进风不均匀的缺点，保证试验管束前端的流场更加均匀，进而保证风速及代表阻力特性的压差的准确性测量。

2.本发明中通过采用矩形椭圆翅片管换热管束来替换传统圆管，作为测试平台的测试对象，提高换热效果、减少换热器的换热面积，增加了换热管束在实际应用中的可实现性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中的均流器结构示意图；

图3是本发明中的文丘里段结构示意图；

图4是采用顺列矩形椭圆翅片管束在有无均流器和文丘里段时，阻力随风速的变化趋势表格；

图5是采用错列矩形椭圆翅片管束在有无均流器和文丘里段时，阻力随风速的变化趋势表格；

其中1.离心式鼓风机，2.风道闸阀，3.均留器，4.文丘里段，5.风道，6.试验管束，7.皮托管，8.电子微压计，9.排风通道。

具体实施方式