專利名稱：用于微型燃?xì)廨啓C的雙波型一次原表面回?zé)崞鞯膿Q熱基體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能源島系統(tǒng)中的微型燃?xì)廨啓C，尤其涉及微型燃?xì)廨啓C的一次原表面 回?zé)崞鞑考膿Q熱基體。
背景技術(shù)：
微型燃?xì)廨啓C是能源島系統(tǒng)的重要組成部分，是一種小型移動發(fā)電站，它具 有體積小、重量輕、安裝使用方便、壽命長、維護費用低廉等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于分布式供電、 熱電聯(lián)供、備用電源等。微型燃?xì)廨啓C效率的高低直接決定了能源島效率的高低，微型燃?xì)?輪機帶表面波紋雙波型一次原表面回?zé)崞魇翘岣呶⑿腿細(xì)廨啓C效率最關(guān)鍵部件，它的采用 使微型燃?xì)廨啓C效率的提高更直接、高效和可靠。能源島采用高效的燃?xì)廨啓C為動力，當(dāng)微 型燃?xì)廨啓C采用帶表面波紋雙波型一次原表面回?zé)崞鲿r，空氣在壓縮機中被壓縮后進入回 熱器，作功后排出燃?xì)獾牟糠謴U熱，然后進入燃燒室，從而提高燃?xì)廨啓C的效率，進而提高 整個能源島的效率。專利號為200520091321. 3、名稱為“一種微型燃?xì)廨啓C原表面式回?zé)崞鳌钡膶＠?開了截面形狀為光滑的正弦波形的回?zé)崞?，這種回?zé)崞鞯膿Q熱效率僅是比傳統(tǒng)的板翅式芯 體結(jié)構(gòu)的回?zé)崞饔兴岣摺?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種換熱效率更高的用于微型燃?xì)廨啓C的雙波型一次原表 面回?zé)崞鞯膿Q熱基體。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是換熱基體由多層波形的金屬薄板疊制而成，每兩層金 屬薄板之間形成換熱通道，在金屬薄板的波形表面上壓制有微小波紋，金屬薄板的厚度是 0.08、. 2mm，相鄰兩個換熱通道相交的角度θ為3(Γ75°，微小波紋的圓心的連線呈正弦 波形、或半橢圓型、或半圓形、或梯形。微小波紋的外形為扇形或弓形，扇形的上下弧半徑為
0.3^0. 8mm ；弓形的弧所在圓的半徑為0. 3^0. 8mm。進一步地，正弦波形的波峰與波谷的間距是0. 87 1. 32mm,波距λ是
1.95 3. 48mm ；半橢圓型的長軸為0. 8 2. Omm,短軸為0. 5 1. 2mm ；半圓形的半徑為 1. 4 1. 8mm ；梯形的上底為0. 7 1. 2mm,下底為1. 6 2. 2mm,高為0. 8 1. 5mm。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明是在現(xiàn)有的波形表面上再壓制微小波紋，在單位 體積上盡量增加了流道數(shù)量和壁面微小波紋數(shù)目，進而增加了換熱面積，提高了換熱系數(shù) 及換熱效率，換熱效率達到90、5%，2、緊湊度高，達到150(T2000m7m3，可靠性高，耐高溫、 熱變形小，壽命長，結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化，便于批量生產(chǎn)。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明；

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中換熱通道1的放大示意圖； 圖3是圖2中微小波紋2的4種結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式用于微型燃?xì)廨啓C的帶表面波紋雙波型一次原表面回?zé)崞髦饕◣Ч艿澜宇^ 的殼體和換熱基體兩部分，其中，換熱基體的結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，換熱基體是由多層帶有微 小波紋2的波形的金屬薄板3疊制而成的，微小波紋2是在現(xiàn)有金屬薄板3的波形表面上 再壓制出的。金屬薄板3的厚度是0. 08、. 2mm，每兩層金屬薄板3之間形成換熱通道1，每 層金屬薄板3的兩面流動不同的冷、熱流體，實現(xiàn)熱量交換。金屬薄板3疊出的相鄰兩個換 熱通道1相交的角度θ為3(Γ75°。金屬薄板3凹進的微小波紋2的圓心所在位置的連線呈正弦波形、或半橢圓型、或 半圓形、或梯形，分別參見附圖3的圖3a、圖北、圖3c、圖3d。正弦波形的波紋波峰與波谷 之間的距離是0.87 1.32mm，波距λ是1. 95 3. 48mm。半橢圓型的長軸為0. 8 2. 0mm，短軸 為0. 5 1. 2mm。半圓形的半徑為1. 4 1. 8mm。梯形的上底為0. 7 1. 2mm，下底為1. 6 2. 2mm, 高為0. 8 1. 5mm。此外，微小波紋2的外形為扇形或弓形，對于扇形，其上下弧半徑為0. 3 0. 8mm ；弓 形的弧所在圓的半徑為0. 3^0. 8mm。由于微小波紋2形成凹凸不平的流道，改變沿壁面流體方向，誘發(fā)產(chǎn)生旋渦，進而 加強了流體之間的擾動和混合，增大換熱系數(shù)，提高換熱效率，
本發(fā)明利用兩股不同方向的流體在換熱通道1中截面附近組成交叉流動，在兩束流體 的相互作用下，誘發(fā)產(chǎn)生旋渦，通過旋渦運動形成不穩(wěn)定的自由剪切層，同時利用換熱通道 1壁面的微小波紋2進一步加強了流體之間的擾動和混合。一是沿微小波紋2的曲面通道 向前流動的主流動；二是沿曲面環(huán)繞的二次流動，同時換熱通道1壁面的微小波紋2又加強 了該種流動；兩種流體混合在一起是一種螺旋向前的流動。螺旋型的二次流動能夠把處于 中心溫度較低的流體帶到更靠近壁面的地方，同時二次流動也對邊界層的生成產(chǎn)生擾動的 作用，所以通過強化二次流動，可以達到強化傳熱的目的。以下提供本發(fā)明的4個實施例 實施例1
換熱基體由多層金屬薄板3疊制而成，金屬薄板3的厚度是0. 08mm,每兩層金屬薄板3 之間形成換熱通道1，每層金屬薄板3的兩面流動不同的冷、熱流體，實現(xiàn)熱量交換。金屬薄 板3疊出的相鄰兩個換熱通道1相交的角度θ為30°。金屬薄板3凹進的微小波紋2的 圓心所在位置的連線呈正弦波形，正弦波形的波紋波峰與波谷之間的距離是1mm，波距λ 是2. 5mm。微小波紋2的外形為扇形，扇形上下弧半徑為0. 5mm。該換熱基體與同外形尺寸 的其他換熱基體相比，換熱效率提高了 9. 92%。實施例2
換熱基體由多層金屬薄板3疊制而成，金屬薄板3的厚度是0. 15mm,每兩層金屬薄板3 之間形成換熱通道1，每層金屬薄板3的兩面流動不同的冷、熱流體，實現(xiàn)熱量交換。金屬薄 板3疊出的相鄰兩個換熱通道1相交的角度θ為45°。金屬薄板3凹進的微小波紋2的 圓心所在位置的連線呈半橢圓型，半橢圓型的長軸為1mm，短軸為0. 6mm。微小波紋2的外為0. 5mm。該換熱基體與同外形尺寸的其他換熱基體相比，換熱效 率提高了 10. 77%。實施例3
換熱基體由多層金屬薄板3疊制而成，金屬薄板3的厚度是0. 1mm，每兩層金屬薄板3 之間形成換熱通道1，每層金屬薄板3的兩面流動不同的冷、熱流體，實現(xiàn)熱量交換。金屬薄 板3疊出的相鄰兩個換熱通道1相交的角度θ為60°。金屬薄板3凹進的微小波紋2的 圓心所在位置的連線呈半圓形，半圓形的半徑為1.6mm。微小波紋2的外形為弓形，弓形的 弧所在圓的半徑為0. 4mm。該換熱基體與同外形尺寸的其他換熱基體相比，換熱效率提高了 9. 57%。實施例4
換熱基體由多層金屬薄板3疊制而成，金屬薄板3的厚度是0. 2mm，每兩層金屬薄板3 之間形成換熱通道1，每層金屬薄板3的兩面流動不同的冷、熱流體，實現(xiàn)熱量交換。金屬薄 板3疊出的相鄰兩個換熱通道1相交的角度θ為75°。金屬薄板3凹進的微小波紋2的圓 心所在位置的連線呈梯形，梯形的上底為0. 7 1. 2mm,下底為1. 6 2. 2mm,高為0. 8 1. 5mm。 微小波紋2的外形為弓形，弓形的弧所在圓的半徑為0. 8mm。該換熱基體與同外形尺寸的其 他換熱基體相比，換熱效率提高了 9. 57%。
權(quán)利要求
1.一種用于微型燃?xì)廨啓C的雙波型一次原表面回?zé)崞鞯膿Q熱基體，由多層波形的金屬 薄板(3)疊制而成，每兩層金屬薄板(3)之間形成換熱通道(1)，其特征是在金屬薄板(3) 的波形表面上壓制有微小波紋(2 )，金屬薄板(3 )的厚度是0. 08、. 2mm,相鄰兩個換熱通道 (1)相交的角度θ為3(Γ75°，微小波紋(2)的圓心的連線呈正弦波形、或半橢圓型、或半 圓形、或梯形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于微型燃?xì)廨啓C的雙波型一次原表面回?zé)崞鞯膿Q熱基體， 其特征是微小波紋(2)的外形為扇形或弓形，扇形的上下弧半徑為0. 3^0. 8mm ；弓形的弧 所在圓的半徑為0. 3^0. 8mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于微型燃?xì)廨啓C的雙波型一次原表面回?zé)崞鞯膿Q熱基體， 其特征是所述正弦波形的波峰與波谷的間距是0. 87 1. 32mm，波距λ是1. 95 3. 48mm ；所 述半橢圓型的長軸為0. 8^2. Omm,短軸為0. 5^1. 2mm ；所述半圓形的半徑為1. Γ . 8mm ；所述 梯形的上底為0. 7 1. 2mm,下底為1. 6 2. 2mm,高為0. 8 1. 5mm。
全文摘要
本發(fā)明公開一種能源島系統(tǒng)中的用于微型燃?xì)廨啓C的雙波型一次原表面回?zé)崞鞯膿Q熱基體，由多層波形的金屬薄板疊制而成，每兩層金屬薄板之間形成換熱通道，在金屬薄板的波形表面上壓制有微小波紋，金屬薄板的厚度是0.08~0.2mm，相鄰兩個換熱通道相交的角度θ為30~75°，微小波紋的圓心的連線呈正弦波形、或半橢圓型、或半圓形、或梯形。微小波紋的外形為扇形或弓形，扇形的上下弧半徑為0.3~0.8mm；弓形的弧所在圓的半徑為0.3~0.8mm。本發(fā)明在單位體積上盡量增加了流道數(shù)量和壁面微小波紋數(shù)目，進而增加了換熱面積，提高了換熱系數(shù)及換熱效率。
文檔編號F28F3/08GK102072022SQ20101057907
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者劉漢鵬, 劉雪東 申請人:常州大學(xué)