[发明专利]对称弧形开窗式换热器翅片

说明书

本发明公开了对称弧形开窗式换热器翅片，包括翅片主体和对称的弧形开窗片，该结构通过冲压薄板制得；所述开窗形式由一对导流开窗片和中部镂空开缝组成；每组开窗结构位于铜管背风面的尾流区，镂空开缝的中心轴与基管中心相连，与基管具有一定间隔；本发明公开的开窗片可以有效减少涡流区的形成，削薄绕柱流的边界层，引导不同流动时间的流体混合并导向后排基管；两侧开窗片为平滑弧形，且顶角和翅片平面贴合，减少了二次流的产生带来阻力；中部镂空开缝与开窗片形成的特殊结构，可以实现多股流体的逆流和交叉流等流型，提高其综合强化性能；本发明的结构具有较好的通用性。

技术领域

本发明属于空调和空调等设备利用的换热器技术领域，适用于能源、化工和暖通等涉及气液两相换热的行业设备，具体涉及一种对称弧形开窗式的换热器翅片结构。

背景技术

随着经济的不断发展，我国面临的能源形势也越来越严峻，有效的能源利用率亟待提高。由于能源成本的增加和更多关于环保的新法规的出台，性能优良换热设备将继续发挥非常重要的作用。在各种空气换热设备中，常见的翅片形式为平直片、波纹片以及百叶窗片等形式。对于以采暖、通风和空调制冷为典型的相变换热器，空气侧的热阻可达整个系统热阻的相当大一部分。在热阻大的流体侧强化传热，是换热过程强化的主要方式之一。

对翅片管换热器性能的研究，目前已有相当一部分采用流体力学计算的方法模拟三维流场和换热性能；其具有成本很低，速度相对较快，参数设计多样等优点，便于分析结构性能，减少产品的设计周期。

以桥片或百叶窗片的设置为代表的翅片改良形式，虽然换热能力相对于平片有一定的提高，但是缺少针对空气滞留区分布的设计，提升较为有限；并且这类结构的流动阻力较大，较大幅度的形式变化对结构稳定性有明显的影响，狭小的缝隙结构使得翅片结构在低温含湿工况运行时还存在容易结霜的问题。

发明内容

本发明针对现有翅片管设计上存在的不足，提出了一种局部充分扰动的开窗式换热翅片结构，在基管尾流区增加镂空开缝结构和气体导流弧形翅片，以便在空气流过基管后减少尾流区的形成，避免温度梯度小的空气流在尾流区滞留。

本发明公布了一种对称弧形开窗式换热器翅片，包括翅片主体和若干基管；所述基管垂直贯穿翅片主体，翅片主体上在每个基管的尾流区均设置有对称弧形开窗翅片，所述的对称弧形开窗翅片由两片翅片组成，两片翅片中间区域为中部镂空开缝。

优选的，所述翅片主体为铝箔翅片主体。

优选的，所述对称弧形开窗翅片的两片翅片为镜面对称结构，其对称轴穿过基管轴心。

优选的，所述的两片翅片所成的角度使流体被导向下游基管两侧。

优选的，所述的基管成排分布，相邻排之间平行交错分布；同一排的基管等间距分布。

优选的，所述对称弧形开窗翅片和中部镂空开缝通过冲压方式加工同时制得。

优选的，所述中部镂空开缝顶部与基管的距离为1mm以上，底部与后排基管留有一定间隔；且同一翅片主体上，镂空开缝顶部与基管的距离相等。

优选的，对称弧形开窗翅片形式为凹形或凸形对称弧形，所述的对称弧形开窗翅片的迎风角度为0°～60°。

优选的，所述对称弧形开窗翅片法平面与翅片主体平面夹角为0°～45°。

优选的，所述基管为圆管、扭曲管或椭圆管。

本发明还公开了一种新型对称弧形开窗式换热器翅片结构，其特征在于由若干基管和若干翅片主体组成；所述的翅片主体上下叠放；基管垂直贯穿所述上下叠放的翅片主体；每片翅片主体上在每个基管的尾流区均设置有对称弧形开窗翅片，所述的对称弧形开窗翅片由两片翅片组成，两片翅片中间区域为中部镂空开缝；对称弧形开窗翅片垂直高度小于翅片主体之间的片距。