一種對(duì)渦式正方形排列傳熱旋渦體陣列換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳熱旋渦體陣列換熱器，尤其涉及一種對(duì)渦式正方形排列傳熱旋渦體陣列換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]旋渦流動(dòng)是自然界存在的一種現(xiàn)象，由于其主流基本不改變方向，因而流動(dòng)阻力較小。在強(qiáng)化傳熱技術(shù)領(lǐng)域有很多應(yīng)用螺旋旋渦的例子，如扭曲橢圓管換熱器、螺紋槽管換熱器和螺旋折流板換熱器等。
[0003]目前普遍采用的傳熱旋渦體陣列換熱器均是順渦方案，即所有傳熱旋渦體的旋渦方向相同。旋向?qū)τ诜指粼诠軆?nèi)的流體雖然是一樣的，但對(duì)于圍繞在管子外的流體，由于在相鄰2個(gè)順渦布置的傳熱旋渦體相切處的螺旋通道內(nèi)流體的流動(dòng)方向是相反的，所形成的對(duì)沖流必然會(huì)導(dǎo)致流體流動(dòng)動(dòng)量和能量的損失，最終將造成換熱系數(shù)的降低或流動(dòng)阻力的提高。雖然在雙螺桿壓縮機(jī)或油泵等機(jī)械場(chǎng)合有對(duì)反向旋渦體的應(yīng)用，但遺憾的是在傳熱領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外目前尚未對(duì)傳熱旋渦體陣列換熱器中傳熱旋渦體旋轉(zhuǎn)方向的作用問(wèn)題有相關(guān)的研宄或進(jìn)行有效利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種對(duì)渦式正方形傳熱旋渦體陣列換熱器。
[0005]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種對(duì)禍?zhǔn)秸叫闻帕袀鳠嵝滙w陣列換熱器，包括殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有傳熱芯體，所述傳熱芯體由按照正方形陣列排列的柱狀傳熱旋渦體組成，且相鄰傳熱旋渦體的外形輪廓相切，所述傳熱旋渦體的尺寸、螺旋導(dǎo)程及螺旋相位相同；所述傳熱旋渦體分為右旋傳熱旋渦體和左旋傳熱旋渦體，任意相鄰的兩個(gè)傳熱旋渦體的螺旋旋向相反。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
I)對(duì)于由多個(gè)局部旋渦體組成的傳熱旋渦體陣列換熱器，2個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的相鄰傳熱旋渦體在其相切處通道內(nèi)的流動(dòng)方向是一致的，因而可形成合力，有利于增強(qiáng)傳熱效果和降低流動(dòng)阻力。圖3顯示的是一對(duì)螺旋旋向相反的相鄰傳熱旋渦體即對(duì)渦傳熱旋渦體，當(dāng)兩股分別沿著相鄰傳熱旋渦體的螺旋通道流動(dòng)的流體在兩個(gè)傳熱旋渦體相切處的通道內(nèi)發(fā)生匯聚的時(shí)候(參見(jiàn)圖3的虛線圈內(nèi)箭頭所示)，兩股流體的流向相同；而對(duì)于現(xiàn)有的螺旋旋向相同的相鄰傳熱旋渦體即順渦傳熱旋渦體來(lái)說(shuō)，當(dāng)兩股分別沿著相鄰傳熱旋渦體的螺旋通道流動(dòng)的流體在兩個(gè)傳熱旋渦體相切處的通道內(nèi)發(fā)生匯聚的時(shí)候(參見(jiàn)圖4的虛線圈內(nèi)箭頭所示)，兩股流體的流向恰恰相反，形成對(duì)沖流，而對(duì)沖流會(huì)產(chǎn)生耗散?？梢?jiàn)本發(fā)明利用對(duì)渦相鄰傳熱旋渦體在相切處的通道內(nèi)兩股流體發(fā)生匯聚時(shí)流向相同的特點(diǎn)，能夠降低流動(dòng)阻力，并有利于強(qiáng)化傳熱，同時(shí)又能滿足2個(gè)旋渦方向的傳熱旋渦體數(shù)量基本相等。
[0007]2)由于不同方向傳熱旋渦體的制造成本通常是相同的，因而本發(fā)明的對(duì)渦式正方形傳熱旋渦體陣列換熱器是一種在幾乎不增加成本的條件下有顯著強(qiáng)化傳熱效果的技術(shù)方案，可方便設(shè)計(jì)布局和制造。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1對(duì)渦式正方形排列傳熱旋渦體陣列換熱器(在中心點(diǎn)布置傳熱旋渦體的對(duì)渦式正方形陣列扭曲橢圓管換熱器)的平面布置示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2對(duì)渦式正方形排列傳熱旋渦體陣列換熱器(在中心點(diǎn)無(wú)傳熱旋渦體的對(duì)渦式正方形陣列扭曲橢圓管換熱器)的平面布置示意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例1和例2中的相鄰兩根對(duì)渦扭曲橢圓管立體示意圖；
圖4是相鄰兩根順禍扭曲捕圓管立體不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]一種對(duì)禍?zhǔn)秸叫闻帕袀鳠嵝滙w陣列換熱器，包括殼體1，在殼體內(nèi)設(shè)有傳熱芯體2，所述傳熱芯體由按照正方形陣列排列的柱狀傳熱旋渦體組成，且相鄰傳熱旋渦體的外形輪廓相切，所述傳熱旋渦體的尺寸、螺旋導(dǎo)程及螺旋相位相同；所述傳熱旋渦體分為右旋傳熱旋渦體2-1和左旋傳熱旋渦體2-2，任意相鄰的兩個(gè)傳熱旋渦體的螺旋旋向相反，所述任意相鄰包括左右相鄰和上下相鄰。
[0010]在所述對(duì)渦式正方形傳熱旋渦體陣列換熱器中圍繞任意某個(gè)內(nèi)部傳熱旋渦體2流動(dòng)的流體，其流動(dòng)方向均與圍繞其周圍四個(gè)方向相鄰傳熱旋渦體2流動(dòng)的流體形成流動(dòng)方向一致的對(duì)渦，有利于強(qiáng)化傳熱和降低流動(dòng)阻力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種對(duì)禍?zhǔn)秸叫闻帕袀鳠嵝滙w陣列換熱器，包括殼體(1)，在殼體(I)內(nèi)設(shè)有傳熱芯體(2)，所述傳熱芯體(2)由按照正方形陣列排列的柱狀傳熱旋渦體組成，且相鄰傳熱旋渦體的外形輪廓相切，所述傳熱旋渦體的尺寸、螺旋導(dǎo)程及螺旋相位相同；其特征在于:所述傳熱旋渦體分為右旋傳熱旋渦體(2-1)和左旋傳熱旋渦體(2-2)，任意相鄰的兩個(gè)傳熱旋渦體的螺旋旋向相反。
【專利摘要】一種對(duì)渦式正方形排列傳熱旋渦體陣列換熱器，包括殼體1，在殼體內(nèi)設(shè)有傳熱芯體2，所述傳熱芯體由按照正方形陣列排列的柱狀傳熱旋渦體組成，且相鄰傳熱旋渦體的外形輪廓相切，所述傳熱旋渦體的尺寸、螺旋導(dǎo)程及螺旋相位相同；所述傳熱旋渦體分為右旋傳熱旋渦體2-1和左旋傳熱旋渦體2-2，任意相鄰的兩個(gè)傳熱旋渦體的螺旋旋向相反。本發(fā)明具有利用對(duì)渦的相鄰傳熱旋渦體在其相切處流動(dòng)方向一致，可形成合力，有利于增強(qiáng)傳熱效果和降低流動(dòng)阻力且?guī)缀醪辉黾映杀镜葍?yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于正方形排列的扭曲橢圓管換熱器等場(chǎng)合。
【IPC分類】F28D7-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104697363
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510095416
【發(fā)明人】陳亞平, 王明超, 吳嘉峰
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月4日