為優(yōu)選，底邊與傾斜部分的傾斜角度相同，所述等腰三角形的頂角為b，沿著流體的流動(dòng)方向，同一個(gè)傾斜部分4設(shè)置多個(gè)突起6，沿著流體的流動(dòng)方向，在底邊長(zhǎng)度保持不變的情況下，所述的突起頂角b越來(lái)越小。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)突起頂角b的逐漸變小，與頂角b完全相同相比，可以實(shí)現(xiàn)更高的換熱效率，能夠大約提高7%左右的換熱效率。
[0044]作為優(yōu)選，沿著流體的流動(dòng)方向，頂角b變小的幅度越來(lái)越小。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，頂角b變小的幅度越來(lái)越小，可以保證換熱效率的情況下，進(jìn)一步降低流動(dòng)阻力，能夠大約降低4%左右的流動(dòng)阻力。
[0045]作為優(yōu)選，所述突起6為等腰三角形，所述等腰三角形的底邊設(shè)置在傾斜部分上，作為優(yōu)選，底邊與傾斜部分的傾斜角度相同，所述等腰三角形的底邊長(zhǎng)度為h，沿著流體的流動(dòng)方向，同一個(gè)傾斜部分4設(shè)置多個(gè)突起6，沿著流體的流動(dòng)方向，同一個(gè)傾斜部分4設(shè)置多個(gè)突起，在頂角保持不變的情況下，沿著流體的流動(dòng)方向，所述的h越來(lái)越大。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)h的逐漸變大，與h完全相同相比，可以實(shí)現(xiàn)更高的換熱效率，能夠大約提高7%左右的換熱效率。
[0046]作為優(yōu)選，沿著流體的流動(dòng)方向，h變大的幅度越來(lái)越小。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，h變大的幅度越來(lái)越小，可以保證換熱效率的情況下，進(jìn)一步降低流動(dòng)阻力，能夠大約降低5%左右的流動(dòng)阻力。
[0047]作為優(yōu)選，沿著流體的流動(dòng)方向，同一傾斜部分設(shè)置多排突起6，如圖6和7所示，每排突起之間的距離為S2，沿著流體的流動(dòng)方向，所述的S2越來(lái)越大。之所以如此設(shè)置，主要目的是通過(guò)S2的變大，實(shí)現(xiàn)在保證換熱效率的情況下，進(jìn)一步降低流動(dòng)阻力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，流動(dòng)阻力降低10%左右。
[0048]所述S2是以相鄰排的突起的底邊為計(jì)算距離的。
[0049]作為優(yōu)選，如圖7所示，多排突起6為錯(cuò)列結(jié)構(gòu)。圖7中流體是從上往下流動(dòng)。但此處的上下只是說(shuō)明流體沿著突起的流動(dòng)方向，并不表示實(shí)際一定上下流動(dòng)。
[0050]在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，相鄰管壁3的距離不能過(guò)大，過(guò)大會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱效率的降低，過(guò)小會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)阻力過(guò)大，同理，對(duì)于等腰三角形的底邊長(zhǎng)度、頂角、突起、翅片傾斜部分的距離與流體流動(dòng)方向的夾角都不能過(guò)大或者過(guò)小，過(guò)大或過(guò)小都會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱效率的降低或者流動(dòng)阻力的變大，因此在相鄰管壁3的距離、等腰三角形的底邊長(zhǎng)度、頂角、突起、翅片傾斜部分與流體流動(dòng)方向的夾角之間滿足一個(gè)最優(yōu)化的尺寸關(guān)系。
[0051]因此，本發(fā)明是通過(guò)多個(gè)不同尺寸的換熱器的上千次數(shù)值模擬以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在滿足工業(yè)要求承壓情況下(lOMPa以下)，在實(shí)現(xiàn)最大換熱量的情況下，總結(jié)出的最佳的換熱管壁的尺寸優(yōu)化關(guān)系。
[0052]所述相鄰的傾斜部分以及管壁3 (即底邊)之間構(gòu)成三角形是等邊三角形，所述突起為等腰三角形，所述等腰三角形的底邊設(shè)置在傾斜部分上，作為優(yōu)選，底邊與傾斜部分的傾斜角度相同，相鄰的管壁的距離為H，等腰三角形底邊的長(zhǎng)度為h，滿足如下關(guān)系:
c5*h/H=cl*Ln(L*sin (a)/w)+c2,其中 0.19〈 cl<0.20, 0.64 <c2<0.66, 8.5<c5<9.5 ；sin(b/2)=c3-c4*Ln(sin(a))，其中=0.47〈 c3〈0.48，0.34<c4<0.36 ；
其中=15。<a<66°，55。<b〈165。，H=7_15mm;
其中Ln是對(duì)數(shù)函數(shù)；
0.13〈L*sin(a)/w〈0.22，0.25〈c5*h/H〈0.38 ；
Ln是對(duì)數(shù)函數(shù)；
H是以相鄰管壁相對(duì)的面之間的距離，即等邊三角形的底邊中點(diǎn)到頂角的距離，W是以等腰三角形底邊的中點(diǎn)在的等邊三角形上的點(diǎn)在平行于管壁方向(即底邊方向)延伸到等邊三角形相鄰邊的距離，L為等腰三角形的頂點(diǎn)到底邊中點(diǎn)的距離。
[0053]作為優(yōu)選，cl=0.195，c2=0.65，c3=0.475，c4=0.35，c5=9。
[0054]作為優(yōu)選，9〈H〈12mm。
[0055]通過(guò)上述公式可以看出，W從管壁到等邊三角形的頂角是不斷的變小的，相應(yīng)的L也不斷變小。
[0056]通過(guò)上述公式的出的“突起”的最佳的幾何尺度，可以提高換熱效率，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)僅對(duì)粘性底層、或包含液膜、及至包含氣相邊界層不同尺度內(nèi)熱阻的強(qiáng)化，避免措施過(guò)度，造成不必要的阻力損失。
[0057]作為優(yōu)選，所述的同一排的相鄰的突起的底邊都在一條線上，同一排相鄰的突起距離為S1，所述2.8Xh〈Sl〈3.6Xh，其中S1是以相鄰兩個(gè)等腰三角形突起的底邊的中點(diǎn)的距離。優(yōu)選為3.1 Xh =S1。
[0058]作為優(yōu)選，相鄰排的突起的等腰三角形的底邊互相平行，等腰三角形的頂點(diǎn)到底邊中點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，相鄰排的距離S2為3.4*L〈S2〈5.0*Lo優(yōu)選為S2 = 4.3*L
相鄰排的等腰三角形的底邊不同時(shí)，采取兩條底邊的加權(quán)平均數(shù)來(lái)計(jì)算。
[0059]作為優(yōu)選，同一排的等腰三角形的夾角和底邊完全相同。即形狀完全相同，為相等形。
[0060]對(duì)于前面的公式，對(duì)于前后排尺寸不同的突起，也依然適用。
[0061]作為優(yōu)選，翅片的壁厚為0.6-1.1mm ;作為優(yōu)選，0.8-1.0mm。
[0062]對(duì)于沒(méi)有提到的具體尺寸參數(shù)，按照正常的換熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0063]作為優(yōu)選，如圖10所示，傾斜部分上設(shè)置多個(gè)突起6，所述突起向傾斜部分的不同偵誕伸
作為優(yōu)選，同一個(gè)傾斜部分設(shè)置多排突起，至少一排突起與其他排突起向傾斜部分的延伸側(cè)不同。
[0064]作為優(yōu)選，相鄰的每排突起向傾斜部分的不同側(cè)延伸。
[0065]通過(guò)如此設(shè)置，可以使得流體在傾斜部分兩側(cè)的通道中交替換熱換質(zhì)，進(jìn)一步提高換熱效率。與在同一側(cè)相比，能夠提高8 %左右。
[0066]作為優(yōu)選，如圖2所示，在熱管1的管壁3的外部設(shè)置翅片11，優(yōu)選在所述蒸發(fā)端8和/或冷凝端10外部設(shè)置翅片。
[0067]作為優(yōu)選，所述翅片為直板狀，翅片的延伸方向沿著流體的流動(dòng)方向，即如圖2所示，沿著垂直于紙面的方向。
[0068]作為優(yōu)選，沿著流體的流動(dòng)方向，外部翅片11高度不斷的增加，高度增加的幅度越來(lái)越大。通過(guò)增加翅片高度，從而增加翅片的換熱面積。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)如此設(shè)置，與翅片尚度完全相同相比，可以提尚大約5%的換熱效率。
[0069]作為優(yōu)選，如圖5所示，沿著熱管1橫截面的中間向兩側(cè)，所述翅片11的高度不斷減少。其中，位于熱管1的中間位置，翅片的高度最高。
[0070]因?yàn)橥ㄟ^(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，熱管在中部散熱最多，從中部向兩側(cè)，散熱逐漸變小，因此通過(guò)設(shè)置熱管的外部翅片高度變化，這樣使得熱管的散熱面積在中部最大，在兩側(cè)最小，使得中部散熱能力最大，這樣符合熱管熱量的散熱規(guī)律，使得整體上熱管散熱均勻，避免熱管局部溫度過(guò)熱，造成散熱效果過(guò)差，造成熱管壽命的縮短。
[0071]作為優(yōu)選，從中間向兩側(cè)，所述翅片11的高度減少的幅度不斷的增加。
[0072]通過(guò)上述設(shè)置，也是符合熱管的散熱規(guī)律，進(jìn)一步提高熱管的換熱效率，增加熱管的壽命。
[0073]作為優(yōu)選，所述熱管是重力熱管。
[0074]作為優(yōu)選，所述熱管的內(nèi)部設(shè)置毛細(xì)材料。
[0075]作為優(yōu)選，所述熱管的運(yùn)行溫度是100 - 500°C，作為優(yōu)選是250-400攝氏度。
[0076]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三角形內(nèi)翅片熱管，包括扁平管，所述扁平管包括互相平行的管壁，所述相鄰的管壁之間形成流體通道，其特征在于，所述翅片設(shè)置在管壁之間，所述翅片包括傾斜于管壁的傾斜部分，所述的傾斜部分與上下管壁連接，相鄰的傾斜部分以及管壁之間構(gòu)成三角形；在傾斜部分上通過(guò)沖壓方式加工突起，從而使傾斜部分兩側(cè)的流體通過(guò)傾斜部分上沖壓方式形成的孔連通；所述突起從傾斜部分沿著流體流動(dòng)方向向外延伸。2.如權(quán)利要求1所述的熱管，熱管包括蒸發(fā)端和冷凝端，翅片設(shè)置在所述蒸發(fā)端和/或冷凝端。3.如權(quán)利要求1或2所述的熱管，其特征在于，傾斜部分和管壁之間構(gòu)成三角形是等邊三角形，所述突起為等腰三角形，所述等腰三角形的底邊設(shè)置在傾斜部分上，等邊三角形高度為H，等腰三角形底邊的長(zhǎng)度為h，等腰三角形的頂角為b，所述突起的延伸方向與混合物的流動(dòng)方向的夾角為a，滿足如下公式:c5*h/H=cl*Ln(L*sin (a)/w)+c2,其中 0.19〈 cl<0.20, 0.64 <c2<0.66, 8.5<c5<9.5 ；sin(b/2)=c3-c4*Ln(sin(a))，其中=0.47〈 c3〈0.48，0.34<c4<0.36 ； 其中=15。<a<66°，55。<b〈165。，H=7_15mm; 其中Ln是對(duì)數(shù)函數(shù)；0.13〈L*sin(a)/w〈0.22，0.25〈c5*h/H〈0.38 ； H是以相鄰管壁相對(duì)的面之間的距離，W是以等腰三角形底邊的中點(diǎn)在等邊三角形上的點(diǎn)在平行于管壁方向延伸到等邊三角形相鄰邊的距離，L為等腰三角形的頂點(diǎn)到底邊中點(diǎn)的距離。4.如權(quán)利要求3所述的板翅式換熱器，其特征在于，cl=0.195，c2=0.65，c3=0.475，c4=0.35，c5=905.如權(quán)利要求1或2所述的熱管，其特征在于，所述傾斜部分為多個(gè)，所述向同一方向延伸的傾斜部分互相平行。6.如權(quán)利要求1或2所述的熱管，其特征在于，所述的突起與流體的流動(dòng)方向所形成的夾角為銳角。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種三角形內(nèi)翅片熱管，包括扁平管，所述扁平管包括互相平行的管壁，所述相鄰的管壁之間形成流體通道，所述翅片設(shè)置在管壁之間，所述翅片包括傾斜于管壁的傾斜部分，所述的傾斜部分與上下管壁連接，相鄰的傾斜部分以及管壁之間構(gòu)成三角形；在傾斜部分上通過(guò)沖壓方式加工突起，從而使傾斜部分兩側(cè)的流體通過(guò)傾斜部分上沖壓方式形成的孔連通；所述突起從傾斜部分沿著流體流動(dòng)方向向外延伸。本發(fā)明通過(guò)在熱管中設(shè)置沖壓的突起的板翅散熱片，解決了含有不凝氣體的換熱效率低的問(wèn)題，大大的節(jié)約了能源，克服了熱管換熱效率低的問(wèn)題。
【IPC分類(lèi)】F28D15/04, F28F1/42
【公開(kāi)號(hào)】CN105423789
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510831738
【發(fā)明人】趙煒
【申請(qǐng)人】趙煒
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月25日