邊界層反轉(zhuǎn)開(kāi)縫翅片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于換熱領(lǐng)域，具體涉及一種邊界層反轉(zhuǎn)開(kāi)縫翅片，適用于管翅式、板翅式等換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]在換熱領(lǐng)域中應(yīng)用的管翅式、板翅式換熱器，以及其他類(lèi)型的熱交換器中，流體在管外流動(dòng)，為了增強(qiáng)換熱，在流體側(cè)有翅片，以增大換熱面積，減小流體側(cè)熱阻。使用一般的平直翅片管，沿著流體流動(dòng)方向，在翅片表面會(huì)形成逐漸增厚的邊界層，使流體流動(dòng)下游處的速度和溫度梯度的場(chǎng)協(xié)同性變差，使翅片傳熱性能下降。
[0003]為了進(jìn)一步提高翅片管換熱器的傳熱性能，采用了強(qiáng)化換熱性能更好的翅片，開(kāi)縫翅片是其中一種比較有效的強(qiáng)化換熱方式，開(kāi)縫型式各異，對(duì)換熱效果的影響也不同。至今有許多文獻(xiàn)和專(zhuān)利對(duì)開(kāi)縫翅片進(jìn)行了研宄。
[0004]專(zhuān)利CN96113216.7中使用了梯形的百葉窗式微肋，并對(duì)梯形微肋長(zhǎng)邊和短邊的布置方向進(jìn)行了要求；專(zhuān)利CN97117302.8在翅片表面提供了四種不同形式的切口方式；專(zhuān)利CN03108079.0在翅片表面架設(shè)橋形條片，并對(duì)條片的布置密度進(jìn)行了要求。上述幾種方法盡管可以提高翅片的換熱性能，但仍存在以下問(wèn)題:1)加工困難；2)隨著流體向前流動(dòng)，流體流動(dòng)阻力增加明顯。
[0005]結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)可知，研宄和開(kāi)發(fā)一種合理的開(kāi)縫形式十分重要，這種開(kāi)縫形式必須具有以下特點(diǎn):對(duì)流體的擾動(dòng)和對(duì)邊界層的破壞少，能更好的改善場(chǎng)協(xié)同性，同時(shí)對(duì)流動(dòng)的阻礙作用較小，使整個(gè)換熱器的阻力增加較少，而傳熱性能提高明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種邊界層反轉(zhuǎn)開(kāi)縫翅片，本發(fā)明對(duì)流體的擾動(dòng)和對(duì)邊界層的破壞少，能更好的改善場(chǎng)協(xié)同性，對(duì)流動(dòng)的阻礙作用較小，使整個(gè)換熱器的阻力增加較少，傳熱性能提高明顯，能有效減小管翅式、板翅式等換熱器的體積。
[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種邊界層反轉(zhuǎn)開(kāi)縫翅片，包括基片(21)和開(kāi)設(shè)在基片(21)上的坡形微型肋片(22)，坡形微型肋片(22) —端與基片(21)相連，一端翹離基片(21)，在基片(21)上形成開(kāi)縫
(23)，所述的坡形微型肋片(22)成對(duì)設(shè)置在基片(21)上，每對(duì)均由一個(gè)短微肋(22a)和一個(gè)長(zhǎng)微肋(22b)組成，短微肋(22a)和長(zhǎng)微肋(22b)在基片(21)同側(cè)翹起且互相指向?qū)Ψ?；長(zhǎng)微肋(22b)在垂直于基片方向上的翹起高度大于短微肋(22a)在相同方向上的翹起高度；每對(duì)坡形微型肋片(22)中，短微肋(22a)位于流體流動(dòng)上游，長(zhǎng)微肋(22b)位于流體流動(dòng)下游。
[0008]作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，每個(gè)坡形微型肋片(22)相對(duì)于基片(21)的翹起角度為0°?45°。
[0009]作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在流體流動(dòng)方向上，每對(duì)坡形微型肋片(22)交替的設(shè)置在基片(21)的兩側(cè)。
[0010]作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在基片(21)上，兩個(gè)相鄰的換熱管(11)之間設(shè)有一對(duì)或數(shù)對(duì)坡形微型肋片(22)。
[0011]作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，每對(duì)坡形微型肋片(22)短微肋(22a)和長(zhǎng)微肋(22b)形成的開(kāi)縫(23)長(zhǎng)度稱(chēng)作間距，在基片(21)上，流體流動(dòng)上游的坡形微型肋片(22)的間距大于流體流動(dòng)下游的坡形微型肋片(22)的間距。
[0012]作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在基片(21)上，流體流動(dòng)上游的坡形微型肋片(22)的對(duì)數(shù)小于流體流動(dòng)下游的坡形微型肋片(22)的對(duì)數(shù)。
[0013]作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的坡形微型肋片(22)在垂直于流體流動(dòng)的方向上，靠近換熱管(11)的部分呈弧形。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
由于本發(fā)明的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)流體從短微肋流到長(zhǎng)微肋的時(shí)候，邊界層會(huì)被反轉(zhuǎn)，該邊界層反轉(zhuǎn)過(guò)程在流經(jīng)每對(duì)坡形微型肋片時(shí)重復(fù)，流體的擾動(dòng)會(huì)增加，使流體速度與溫度梯度的協(xié)同程度改善，增強(qiáng)了換熱，同時(shí)由于每對(duì)坡形微型肋片交替設(shè)置，順應(yīng)流體流動(dòng)趨勢(shì)，因而流體阻力增加不明顯，所以大大提高了翅片管換熱器的傳熱性能，從而減少換熱設(shè)備的體積，降低了產(chǎn)品成本。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是采用本發(fā)明的熱交換器的透視圖。
[0016]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的局部正視圖。
[0017]圖3是圖2中虛線方框部分的放大圖。
[0018]圖4是圖3中A-A線的剖面圖。
[0019]圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施例的局部正視圖。
[0020]圖6是本發(fā)明的第三實(shí)施例的局部正視圖。
[0021]圖7是本發(fā)明的第四實(shí)施例的局部正視圖。
[0022]圖8是本發(fā)明的第五實(shí)施例的局部正視圖。
[0023]圖9是本發(fā)明的第六實(shí)施例的局部正視圖。
[0024]圖中:10_管子；11-換熱管；20_翅片；21_基片；22_坡形微型肋片；22a_短微肋；22b-長(zhǎng)微肋；23-開(kāi)縫。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0026]如圖1所示，是采用本發(fā)明的熱交換器的透視圖，該熱交換器包括多個(gè)U型彎折的管子(10)以及多個(gè)平行裝在管子(10)上的翅片(20)，翅片(20)用薄板制成，設(shè)計(jì)為與管子(10)的外緣接觸，以增大與流體接觸面積，增大傳熱面積，減小熱阻，從而改善熱交換效率。
[0027]如圖2、圖3和圖4所示，是發(fā)明的第一實(shí)施例，在本實(shí)施例中，一種邊界層反轉(zhuǎn)開(kāi)縫翅片，包括基片(21)和開(kāi)設(shè)在基片(21)上的坡形微型肋片(22)，坡形微型肋片(22) —端與基片(21)相連，一端翹離基片(21)，在基片(21)上形成開(kāi)縫(23)，所述的坡形微型肋片(22)成對(duì)設(shè)置在基片(21)上，每對(duì)均由一個(gè)短微肋(22a)和一個(gè)長(zhǎng)微肋(22b)組成，短微肋(22a)和長(zhǎng)微肋(22b)在基片(21)同側(cè)翹起且互相指向?qū)Ψ?；長(zhǎng)微肋(22b)在垂直于基片方向上的翹起高度大于短微肋(22a)在相同方向上的翹起高度；每對(duì)坡形微型肋片
(22)中，短微肋(22a)位于流體流動(dòng)上游，長(zhǎng)微肋(22b)位于流體流動(dòng)下游；
圖4所示，在本實(shí)施例中，在流體流動(dòng)方向上，每對(duì)坡形微型肋片(22)交替的設(shè)置在基片(21)的兩側(cè)。
[0028]在第一實(shí)施例中，每個(gè)坡形微型肋片(22)相對(duì)于基片(21)的翹起角度為0°?45° ;每個(gè)坡形微型肋片(22)在沿流體流動(dòng)方向上相對(duì)于換熱管(11)截面的中心線相互對(duì)稱(chēng)。
[0029]下面將對(duì)裝有上述翅片結(jié)