一種應(yīng)用于換熱器的翅片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及換熱器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于換熱器的翅片。
【背景技術(shù)】
[0002]換熱器是工業(yè)傳熱過(guò)程中必不可少的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于動(dòng)力機(jī)械、低溫領(lǐng)域、航空、航天等工業(yè)領(lǐng)域。衡量換熱器的性能的參數(shù)為換熱效率以及壓降，高換熱效率、低壓降的換熱器即為性能好的換熱器。
[0003]目前，翅片管換熱器是研宄最多的換熱器之一。影響翅片管換熱器的換熱效率和壓降的主導(dǎo)因素是翅片的開(kāi)縫形式，目前的翅片管換熱器的翅片的開(kāi)縫形式主要有:百葉窗式開(kāi)縫、波紋式開(kāi)縫、三角形開(kāi)縫、放射式開(kāi)縫等。其中，百葉窗式開(kāi)縫翅片換熱器和波紋式開(kāi)縫翅片換熱器可以加強(qiáng)換熱但壓降相對(duì)較大。放射式開(kāi)縫翅片換熱器具有較小的壓降，但是容易產(chǎn)生“煙氣走廊”效應(yīng)，使空氣不能充分換熱，導(dǎo)致?lián)Q熱器的換熱效率不高。三角形開(kāi)縫翅片換熱器雖然具有較小的壓降也可以提高換熱效率，但換熱面積(翅片上除定位孔、開(kāi)縫以外的面積)很小，導(dǎo)致?lián)Q熱量較小。
[0004]綜上，目前已有的翅片管換熱器很難兼顧高效換熱和低壓降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種應(yīng)用于換熱器的翅片，在提高換熱器的換熱效率，降低換熱管的壓降的同時(shí)，保證較大的換熱面積，實(shí)現(xiàn)較大的換熱量。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案是:
[0007]第一方面，提供一種應(yīng)用于換熱器的翅片，包括用于容納換熱管的定位孔，所述定位孔均勻分布在所述翅片中心線兩側(cè)，所述翅片上除設(shè)置所述定位孔的區(qū)域外設(shè)置有開(kāi)縫，所述翅片的換熱面積占所述翅片面積的比率大于等于預(yù)設(shè)值，所述翅片的面積為所述翅片上除所述定位孔外的面積，所述翅片的換熱面積為所述翅片上除所述定位孔以及所述開(kāi)縫外的面積；
[0008]其中，所述翅片中心線與所述翅片處于同一平面，將所述翅片分為面積相同的兩部分，且所述翅片中心線垂直于所述翅片較短的邊緣。
[0009]結(jié)合第一方面，所述開(kāi)縫為矩形。
[0010]結(jié)合第一方面，所述翅片上除設(shè)置所述定位孔外的區(qū)域設(shè)置有垂直所述翅片中心線的開(kāi)縫；和/或，所述翅片上除設(shè)置所述定位孔外的區(qū)域設(shè)置有平行所述翅片中心線的開(kāi)縫。
[0011]結(jié)合第一方面，所述平行所述翅片中心線的開(kāi)縫均勻地設(shè)置于所述翅片的中心線上。
[0012]結(jié)合第一方面，所述平行所述翅片中心線的開(kāi)縫部分設(shè)置于任意兩個(gè)分布于所述翅片中心線同側(cè)的定位孔之間，部分均勻地設(shè)置于所述翅片的中心線上。
[0013]結(jié)合第一方面，所述垂直所述翅片中心線的開(kāi)縫設(shè)置于任意兩個(gè)分布于所述翅片中心線同側(cè)的定位孔之間，且所述任意兩個(gè)分布于所述翅片中心線同側(cè)的定位孔之間設(shè)置有至少一個(gè)垂直所述翅片中心線的開(kāi)縫。
[0014]結(jié)合第一方面，所述平行所述翅片中心線的開(kāi)縫均勻地設(shè)置于所述翅片的中心線上且所述垂直所述翅片中心線的開(kāi)縫設(shè)置于任意兩個(gè)分布于所述翅片中心線同側(cè)的定位孔之間，其中，所述任意兩個(gè)分布于所述翅片中心線同側(cè)的定位孔之間設(shè)置有一個(gè)垂直所述翅片中心線的開(kāi)縫。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例提供的應(yīng)用于換熱器的翅片，所述定位孔均勻分布在所述翅片中心線兩側(cè)，所述定位孔均勻分布在所述翅片中心線兩側(cè)，在所述翅片上除設(shè)置所述定位孔外的區(qū)域設(shè)置有垂直所述翅片中心線的開(kāi)縫；和/或，在所述翅片上除設(shè)置所述定位孔外的區(qū)域設(shè)置有平行所述翅片中心線的開(kāi)縫；所述開(kāi)縫為矩形開(kāi)縫。相比現(xiàn)有技術(shù)三角形開(kāi)縫翅片(波紋開(kāi)縫翅片)無(wú)法兼顧高效換熱和低壓降，本發(fā)明提供的翅片，通過(guò)開(kāi)縫使得相鄰翅片之間導(dǎo)通，增加了空氣的擾動(dòng)性，提高散熱效率。同時(shí)，散熱面積較大，散熱率較高，換熱量較大。另外，由于翅片開(kāi)縫，增加了空氣的流通面積，使得空氣的流通阻力變小，進(jìn)而減少空氣對(duì)管壁的壓降。綜上，本發(fā)明提供的翅片能夠?qū)崿F(xiàn)換熱器較高的換熱效率和較低的壓降。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為現(xiàn)有的一種翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖8為本發(fā)明實(shí)施例1提供的換熱管管壁壓降變化示意圖；
[0025]圖9為本發(fā)明實(shí)施例1提供的換熱管管壁溫度變化示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]散熱器的工作原理是，當(dāng)散熱流體到達(dá)換熱管中，散熱流體通過(guò)與翅片以及空氣的熱交換達(dá)到散熱效果。進(jìn)一步，通過(guò)在翅片上開(kāi)縫，使得相鄰翅片之間導(dǎo)通，增加了空氣的擾動(dòng)性，增強(qiáng)換熱管與空氣的熱交換就可以提高換熱器的散熱效率。但是，如果開(kāi)縫面積過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致散熱面積過(guò)小。由于散熱效率提高的程度小于散熱面積減小的程度，最終的散熱量還是會(huì)較低。雖然開(kāi)縫面積大空氣的流通面積也會(huì)變大，進(jìn)而大大減小空氣的流通阻力，降低換熱管管壁的壓降。高性能的散熱器需要兼顧散熱效率與壓降這兩個(gè)因素，因此有必要提供一種能夠兼顧散熱效率與壓降的散熱器。
[0028]需要說(shuō)明的是，所謂空氣擾動(dòng)性，即空氣的流動(dòng)路徑不是平直的，會(huì)繞著流動(dòng)。通常，若翅片未開(kāi)縫，空氣只能在外界和相鄰兩個(gè)翅片中間的空間流動(dòng)。若是翅片開(kāi)縫，空氣可以在相鄰翅片間擾動(dòng)，也就是說(shuō)翅片開(kāi)縫會(huì)增強(qiáng)空氣的擾動(dòng)性。另外，空氣在相鄰翅片間擾動(dòng)，能夠增強(qiáng)換熱管與空氣的熱交換，進(jìn)而增強(qiáng)換熱效率。
[0029]實(shí)施例1:
[0030]本發(fā)明實(shí)施例提供一種應(yīng)用于換熱器的翅片，如圖1所示，所述翅片包括用于容納換熱管的定位孔101，所述定位孔均勻分布在所述翅片中心線103兩側(cè)，在所述翅片上除設(shè)置所述定位孔的區(qū)域外設(shè)置有若干規(guī)則分布的開(kāi)縫102。
[0031]具體的，在所述翅片上除設(shè)置所述定位孔外的區(qū)域設(shè)置有垂直所述翅片中心線的開(kāi)縫。當(dāng)然，開(kāi)縫也可以是平行所述翅片中心線的開(kāi)縫。所述翅片的換熱面積占所述翅片面積的比率大于等于預(yù)設(shè)值，所述翅片的面積為翅片板除所述定位孔外的面積，所述翅片的換熱面積為所述翅片板除所述定位孔以及所述開(kāi)縫外的面積。其中，所述翅片板即未設(shè)置定位孔和開(kāi)縫的翅片。
[0032]由于翅片的換熱面積占所述翅片面積的比例大于等于預(yù)設(shè)值，就可以保證較大的散熱面積，同時(shí)翅片上的開(kāi)縫增強(qiáng)空氣擾動(dòng)提高了散熱效率，就可以實(shí)現(xiàn)較大的換熱量。另夕卜，由于翅片開(kāi)縫，增加了空氣的流通面積，使得空氣的流通阻力變小，進(jìn)而減少空氣對(duì)管壁的壓降。綜上，本發(fā)明提供的翅片能夠?qū)崿F(xiàn)換熱器較高的換熱效率和較低的壓降。
[0033]需要說(shuō)明的是，所述翅片上均勻分布兩列定位孔，所述翅片的中心線將所述翅片分為面積相等的兩部分，其中每一部分上分布的定位孔豎直排成一列。所述翅片的中心線與所述翅片處于同一平面，將所述翅片分為面積相同的兩部分，且所述翅片中心線垂直于所述翅片較短的邊緣。所述換熱管的材質(zhì)可以是銅，所述翅片的材質(zhì)可以是鋁。所述翅片的厚度為0.5mm?1.5mm，所述翅片與相鄰翅片的間距均為2.5mm?3.5mm。具體實(shí)現(xiàn)中，各個(gè)翅片平行設(shè)置且相鄰翅片完全重疊，各翅片上的定位孔一一對(duì)應(yīng)，以保證容納換熱管，同時(shí)保證換熱管穿過(guò)各個(gè)翅片。相鄰翅片上設(shè)置的開(kāi)縫可以一一對(duì)應(yīng)，也可以將開(kāi)縫錯(cuò)位設(shè)置，以進(jìn)一步增強(qiáng)空氣在相鄰翅片流通時(shí)的擾動(dòng)性，進(jìn)而進(jìn)一步提高換熱效率。所述預(yù)設(shè)值是一經(jīng)過(guò)測(cè)試所得的數(shù)值，使得翅片換熱面積為該預(yù)設(shè)值時(shí)能夠保證較大的換熱量，本實(shí)施例后續(xù)將詳細(xì)說(shuō)明。另外，圖1只是本發(fā)明提供的翅片的一種示例圖，本發(fā)明實(shí)施例提供