[0034] 0.24< r/R<0.5;
[0035] 进一步优选,0.26< r/R<0.38。
[0036] 与现有技术相比较,本发明具有如下的优点:
[0037] 1)本发明通过智能
控制阀门开闭和电加热器加热,可以在有气体的时候,将多于的热量存储在蓄热器2中,在没有气体的情况下,利用电加热器进行蓄热,以满足蓄热器的实际工作需求。这样可以充分利用气体热量,满足实际工作要求。
[0038] 2)本发明提出了一种新式结构的蓄热器,利用反重力热管进行换热,将气体中的热量传递给蓄热器中的冷源,提高热量利用。
[0039] 3)本发明通过反重力热管的冷凝端缠绕在气体腔室外壁,以及气体腔室的面积的扩大,增加了换热面积,提高了换热效果。
[0040] 4)本发明对环路热管蒸发端的结构的改进和设计,进一步提高换热系数。
[0041] 5)本发明通过大量的数值模拟和实验,对环路热管的气体出口通道、蒸发端流向冷凝端管路9和相邻翅片之间的夹角进行了优化,进一步提高换热效率。
附图说明
[0042] 图1为本发明的蓄热器整体结构示意图。
[0043] 图2为本发明的气体腔室一个
实施例的视意图。
[0044] 图3为本发明的气体腔室另一个实施例剖视图。
[0045] 图4是图3中A-A的截面图。
[0046] 图5为本发明的热管的结构示意图。
[0047] 图6为本发明的多个蒸发端流向冷凝端管路(下降段)的结构示意图。
[0048] 图7为本发明设置毛细芯位置的管路连接结构示意图。
[0049] 图8为本发明智能控制结构示意图。
[0050] 附图标记如下:1壳体,2蓄热材料, 3气体腔室底部,4气体出口通道,5气体进口通道,6环路热管蒸发端,7气体腔室,8环路热管冷凝端,9蒸发端流向冷凝端管路(下降段),10冷凝端流向蒸发端管路,11气体腔室入口管,12翅片,13毛细芯,14中央控制器,15第一阀门,16
温度传感器,17第二阀门。
具体实施方式
[0051] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0052] 本文中,如果没有特殊说明,涉及公式的,“/”表示除法,“×”、“*”表示乘法。
[0053] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0054] 一种反重力环路热管,如图5所示,所述热管包括蒸发端6和冷凝端8,所述蒸发端6位于冷凝端8上部,所述蒸发端6一部分设置在流体上升段,在流体上升段的蒸发端的至少一部分设置毛细芯13,如图7所示。
[0055] 作为优选,蒸发端包括蒸发端流向冷凝端管路(下降段)9、上升段两部分。其中作为优选,上升段内设置冷凝端流向蒸发端管路10。
[0056] 如图1所示,一种环路热管蓄热器,所述蓄热器包括壳体1、气体进口通道5、气体出口通道4、环路热管和气体腔室7,壳体1内设置蓄热材料2,所述热管包括蒸发端6和冷凝端8,所述蒸发端6位于冷凝端8上部,所述冷凝端8通向蒸发端6的管路中设置毛细芯13,所述冷凝端8设置在气体腔室7的外壁上;所述气体腔室7设置在壳体1中,所述环路热管是如图5所述的反重力热管,气体进口通道的出口5、气体出口通道4的入口与气体腔室7连通,所述气体从气体进口通道5引入到气体腔室7的过程中与蒸发端6进行换热,冷凝端8将热传导给壳体1内的蓄热材料。
[0057] 本发明提供了一种新式结构的环路热管的蓄热器,通过设置环路热管作为高效传热工具,原理简单,结构紧凑,显著提高冷却效率。
[0058] 作为优选,环路热管的蒸发端6的至少一部分安装在气体腔室7入口处。
[0059] 作为优选,所述气体进口通道5至少一部分设置在气体腔室7入口管中,气体腔室7入口管的至少一部分设置在壳体1中。通过如此设置,可以使得气体进口通道5中的气体参与壳体1中的蓄热材料的换热,提高换热效果。
[0060] 作为优选,气体腔室7是由导热材料组成,优选是金属,例如
铜、
铝。通过气体腔室的材料,使得气体的热量可以通过腔室向外传递,从而增加了一种换热方式,使得气体的热量通过环路热管、气体腔室传递给外部蓄热材料。
[0061] 作为优选,所述的壳体1内设置辅助加热的电加热器。当热量不足的时候,通过电加热器补充加热。
[0062] 作为优选,电加热器设置多个,越靠近气体腔室7,电加热器的加热功率越来越低。进一步有选,越靠近气体腔室7,电加热器的加热功率越低的幅度越来越大。主要是因为越靠近气体腔室7,温度越高,通过设置电加热功率变化,可以实现整体的蓄热材料的蓄热均匀。
[0063] 所述电加热的加热可以通过中央控制器14进行控制。
[0064] 所述蓄热材料中设置流体通道,流体在流体通道中流动,蓄热材料将热量传递给流体。作为优选,流体是药液。所述蓄热器是一种加热药液功能的蓄热器,所述药液用于熏洗伤口。
[0065] 作为优选,如图8所示,所述气体进口通道5上设置第一阀门15,用于控制进入蓄热器的气体流量,所述第一阀门15与中央控制器14数据连接。所述气体进口通道5上设置温度传感器16,所述第一温度传感器16用于测量气体的温度。所述第一温度传感器16设置在第一阀门15的上游。第一温度传感器16与中央控制器14进行数据连接。
[0066] 所述系统还设置与进口通道5连接的旁通管道,所述旁通管道与进口通道5的连接位置位于第一阀门15的上游,所述旁通管道上设置第二阀门17。所述第二阀门17与中央控制器14数据连接。第二阀门17的开闭能够保证气体是否通过旁通管路。
[0067] 作为优选,第一阀门打开,第二阀门关闭。
[0068] (一)根据气体流动控制阀门的开闭
[0069] 作为优选,所述第一阀门15上游的气体进口通道5中设置气体传感器,气体传感器用于检测烟道中是否有气体流过。所述气体传感器与中央控制器进行数据连接,中央控制器根据气体传感器检测的数据来控制第一阀门15和第二阀门17的开闭,同时控制电加热器进行加热。
[0070] 中央控制器检测到气体进口通道5有气体经过时候,例如,风机开始运行时,高温气体运输过来,中央控制器控制第一阀门打开,第二阀门关闭,气体可以进入蓄热器,蓄热完成后从气体出口通道排出。中央控制器检测到进口通道5没有气体经过时候,例如风机停止运行时,或者热量不能用于蓄热的时候,中央控制器控制第一阀门关闭,第二阀门打开,同时控制电加热器进行加热。通过上述的运行,可以在有气体的时候,将多于的热量存储在蓄热器2中,在没有气体的情况下,利用电加热器进行蓄热,以满足蓄热器的实际工作需求。这样可以充分利用气体热量,满足实际工作要求。
[0071] (二)根据温度检测控制阀门开闭
[0072] 作为优选,所述蓄热器内设置第二温度传感器,用于检测蓄热器内蓄热材料的温度。所述第二温度传感器与中央控制器14数据连接。所述中央控制器14根据第一温度传感器和第二温度传感器检测的温度自动控制第一阀门和第二阀门的开闭。
[0073] 如果第一温度传感器检测的温度低于第二温度传感器检测的温度,则中央控制器14控制第一阀门关闭,第二阀门打开。如果第一温度传感器检测的温度高于第二温度传感器检测的温度,则中央控制器14控制第一阀门打开,第二阀门关闭。
[0074] 通过检测的温度来控制阀门的开闭,可以实现对蓄热器的自主蓄热。因为在研发和实验过程中发现,会出现高温气体的温度低于蓄热器中蓄热材料的温度,此种情况下再进行蓄热是不可能的,反而可能会导致蓄热器的热量被带走。因此通过根据检测的温度智能控制阀门的开闭,从而智能控制蓄热器的蓄热。
[0075] (三)根据温度检测控制电加热器加热
[0076] 所述中央控制器14根据第一温度传感器检测的温度自动控制电加热器进行加热。
[0077] 如果第一温度传感器检测的温度低于一定数值,则中央控制器14控制电加热器进行加热,如果第一温度传感器检测的温度高于一定数值,则中央控制器14停止电加热器进行加热。通过根据入口气体温度来控制电加热器进行加热,可以满足实际的蓄热需求,避免因为空气温度低导致的蓄热不足。
[0078] (四)根据蓄热材料
温度控制电加热器加热
[0079] 作为优选,所述蓄热器内设置第二温度传感器,用于检测蓄热器内蓄热材料的温度。所述第二温度传感器与中央控制器14数据连接。
[0080] 如果第二温度传感器检测的温度低于一定数值,则中央控制器14控制电加热器进行加热,如果第二温度传感器检测的温度高于一定数值,则中央控制器14停止电加热器进行加热。通过根据蓄热材料温度来控制电加热器进行加热,可以满足实际的蓄热需求,避免因为蓄热不足而无法满足实际工作需求。
[0081] (五)根据温度检测控制阀门开闭和电加热器加热
[0082] 作为优选,所述蓄热器内设置第二温度传感器,用于检测蓄热器内蓄热材料的温度。所述第二温度传感器与中央控制器14数据连接。所述中央控制器14根据第一温度传感器和第二温度传感器检测的温度自动控制第一阀门和第二阀门的开闭以及电加热器进行加热。
[0083] 如果第一温度传感器检测的温度低于第二温度传感器检测的温度,则中央控制器14控制第一阀门关闭,第二阀门打开,同时控制电加热器进行加热。如果第一温度传感器检测的温度高于第二温度传感器检测的温度,则中央控制器14控制第一阀门打开,第二阀门关闭,同时停止电加热器进行加热。
[0084] 通过检测的温度来控制阀门的开闭,可以实现对蓄热器的自主蓄热。因为在研发和实验过程中发现,会出现高温气体的温度低于蓄热器中蓄热材料的温度,此种情况下再进行蓄热是不可能的,反而可能会导致蓄热器的热量被带走,因此此时需要进行电加热器进行加热蓄热,以满足工作要求。因此通过根据检测的温度智能控制阀门的开闭,从而智能控制蓄热器的蓄热。
[0085] (六)根据流体温度检测控制阀门开度和电加热器加热
[0086] 作为优选,所述中央控制器14根据第一温度传感器和第二温度传感器检测的温度自动控制第一阀门开度大小以及电加热器进行加热。
[0087] 如果第二温度传感器检测的温度下降,则中央控制器14控制第一阀门开度增加,以增加进入换热器的气体量,以增加换热量,如果第二温度传感器检测的温度上升,则中央控制器14控制第一阀门开度降低,以减少进入换热器的气体量,以降低换热量。
[0088] 作为优选,中央控制器14控制第一阀门开度增加的同时,中央控制器14控制电加热器加热功率增加,如果中央控制器14控制第一阀门开度降低的同时,中央控制器14控制电加热器加热功率降低。
[0089] 作为优选,第一温度传感器检测的温度高于第二温度传感器检测的温度,否则就不是气体加热蓄热材料,而是蓄热材料加热气体。
[0090] 通过检测的温度来控制阀门的开度大小及电加热器加热功率的变化,可以实现对蓄热器蓄热温度的恒定。提高系统智能化程度。
[0091] 作为优选,所述气体为废气或者是热空气。
[0092] 进一步优选,气体腔室7的入口管连接气体进口通道。
[0093] 作为优选,所述蓄热材料2是石蜡。
[0094] 作为优选,壳体1包括流体入口和流体出口,蓄热材料2中设置连通流体入口和出口的通道。需要加热的流体通过流体入口进入,然后穿过蓄热材料进行加热,然后通过流通出口出来。
[0095] 作为优选,所述的通道为管道。
[0096] 作为优选,从气体腔室7的外壁向蓄热器的外壁的方向,蓄热器13中的蓄热材料的蓄热能力逐渐变强。
[0097] 采取蓄热材料的蓄热能力的逐渐变化,可以进一步提高蓄热能力,能够实现蓄热材料的均匀加热。因为越到气体腔室7外壁,则因为蓄热材料和气体腔室7及其热管冷凝端直接接触,因此此处的温度最高,蓄热材料可以直接被加热,在蓄热材料被充分蓄热后,热量会向蓄热器的外部传递。通过蓄热器蓄热材料的蓄热能力的变化,可以保证内部蓄热材料达到蓄热饱和后,会立刻将热量向外部传递,保证外部也存储热量。这样,热量在蓄热器中的不同位置都能充分存储,避免有的局部过热,局部吸热不够,保证整体蓄热的均匀,这样使得流体通过蓄热器加热过程中能够均匀加热,避免局部过热或者局部加热不足。通过这样设置,可以是整体蓄热加热均匀,提高产品使用寿命。
[0098] 作为优选,从气体腔室7的外壁向蓄热器13的外壁方向,蓄热材料的蓄热能力逐渐增强的幅度逐渐增加。通过实验和数值模拟发现,采取这种设置,可以进一步提高整体蓄热加热均匀。
[0099] 作为优选,如图3所示,所述气体腔室7从连接入口管的位置向下,刚开始是直径逐渐变大,然后到了一
定位置后直径开始逐渐变小。有利于气体在气体腔室内流动,完成气体循环,并增加气体与气体腔室壁之间的换热效率。
[0100] 作为优选,如图1所示,气体腔室7的入口管一部分延伸到壳体内,气体腔室7横截面积要大于入口管11的横截面积。位于壳体内的气体腔室横截面积沿着高度方向向下逐渐变小。
[0101] 作为优选,气体腔室7的平均横截面积是入口管11的横截面积的15-30倍。
[0102] 通过上述结构设计,使得气体腔室的换热面积大的增加,而且使得缠绕气体腔室外壁的热管冷凝端8的长度也大的增加,增加了换热面积,进一步提高了换热效果。
[0103] 所述冷凝端是缠绕在气体腔室外壁的环形管。
[0104] 作为优选,沿着高度方向从上部到下部,环路热管的冷凝端8在气体腔室6外壁的缠绕的
密度越来越大(环形管之间的而间距越老越小)。主要原因是将热量尽量集中在下部进行换热,而且下部换热量越来越大,则会使得加热的
水向上流动,促进水的充分的
对流,增强换热效果。通过实验发现,通过上述结构可以进一步提高15%左右的换热效果。
[0105] 进一步优选,沿着高度方向从上部到下部,环路热管的冷凝端8在气体腔室6外壁的缠绕的密度越来越大的幅度不断增加。通过实验发现,通过上述结构可以进一步提高7%左右的换热效果。
[0106] 在研究中发现,此蓄热器中的热源流体只能是气体,因为如果是液体,则会导致液体全部累积在腔室7中,难以排出,而且因为腔室7的横截面积远大于进口管道,使得过多的液体的存在会导致因为重力原因,无法使腔室7很好的固定在壳体上,增加了固定的难度,因此本
申请中的热源只能是气体。
[0107] 作为优选,如图1所示,气体腔室7的底部3和顶部为平面结构。
[0108] 作为优选,所述壳体1内设置多个气体腔室7,所述多个气体腔室的气体进口通道5为并联结构。
[0109] 作为优选,所述多个气体腔室的气体出口通道5为并联结构。
[0110] 作为优选,所述气体腔室7在壳体1内为悬空,底部距离壳体1的底部具有一定的距离。通过这样设计,可以充分使底部与蓄热材料进行换热。通过悬空结构,也表明热源不能为液体,而只能为气体。
[0111] 作为优选,所述壳体内气体腔室7顶部以上的部分和底部以下部分蓄热材料的蓄热能力要大于顶部和底部之间材料的蓄热能力。通过如此设置,能够使得整体蓄热加热均匀,提高产品使用寿命。主要原因是中间部分温度最高,蓄热材料可以直接被加热,在蓄热材料被充分蓄热后,热量会向上部下部传递。通过蓄热器蓄热材料的蓄热能力的变化,可以保证中间部蓄热材料达到蓄热饱和后,会立刻将热量向上部下部传递,保证其他部分部也存储热量。这样,热量在蓄热器中的不同位置都能充分存储,避免有的局部过热,局部吸热不够,保证整体蓄热的均匀,这样使得流体通过蓄热器加热过程中能够均匀加热,避免局部过热或者局部加热不足。通过这样设置,可以是整体蓄热加热均匀,提高产品使用寿命。
[0112] 作为优选,气体腔室7底部以下部分蓄热材料的蓄热能力沿着高度方向向下越来越强。
[0113] 进一步有选,越来越强的幅度不断的增加。
[0114] 作为优选,气体腔室7顶部以上部分蓄热材料的蓄热能力沿着高度方向向上越来越强。
[0115] 进一步有选,越来越强的幅度不断的增加。
[0116] 主要原因参见前面蓄热材料蓄热能力的变化,通过这样设置,可以是整体蓄热加热均匀,提高产品使用寿命。
[0117] 作为优选,环路热管的蒸发端6安装在气体腔室入口管,环路热管的冷凝端8缠绕于气体腔室外部,和外部蓄热材料直接接触。环路热管
冷凝器缠绕在气体腔室外部,与外部蓄热材料充分接触,增加对热管蒸发端气体的散热,提高冷却效率。
[0118] 作为优选,所述蒸发端6的至少一部分内设置毛细芯13,其毛细力提供工质回流循环的动力,同时使得回流的工
质量达到传热的需求,从而实现反重力热管的作用。
[0119] 通过设置毛细芯13,而毛细芯13因为自身设置在蒸发端,使得蒸发端的上升段6内自然而然产生
流动阻力,使得蒸发端产生的
蒸汽自然流向阻力小的蒸发端流向冷凝端管路9,从而形成了反重力热管。
[0120] 作为优选,所述毛细芯13只设置在蒸发端的的上升段中,作为优选设置在上升段的一部分中。例如图3、图7所示。
[0121] 作为优选,气体出口通道4的至少一部分设置在气体腔室的入口管中,气体出口的冷气体预冷气体进口的热气体。通过出口气体与进口气体的换热,进一步实现换热效果,增加水的
凝结效率。
[0122] 作为优选,如图4所示,蒸发端设置在气体腔室的入口管,蒸发端的上升段充满了毛细芯13,以提供足够大的毛细力,毛细芯13中心设置冷凝端流向蒸发端的管路10,通过如此设置管路10(中无毛细芯),可以减少管路的流体阻力,使得工质回流更顺利,提高抗重力状态下的传热能力,蒸发端的的上升段外壁面环绕设置纵向竖直翅片12,增加换热面积,提高与气体的换热效率。
[0123] 管路10为气体或液体管路,实现一个柔性布置,既管径较小,容易弯曲。环路热管原理为,如
蒸发器侧与管路10为蒸汽管线,则原理为蒸发器受热内部工质蒸发,蒸汽沿蒸发器上出口进入管路10,然后流动到下部环绕的管路,与蓄热材料接触开始冷凝,当蒸汽全部冷凝后,受到蒸发器毛细芯毛细力作用回到蒸发器,从而实现工质的循环。
[0124] 作为优选,管路10与毛细芯13之间连通。通过连通,能够实现毛细芯13与管路10之间的流体的流通,使得液体通过毛细芯上升过程中,如果因为吸热而产生较大的压力,例如甚至可能出现气泡,则可以通过管路10来均衡蒸发段的压力,从而保证压力的均衡。
[0125] 进一步优选,所述毛细芯13延伸到冷凝端,以便直接将冷凝端的液体吸上去。进一步提高反重力热管的循环能力。
[0126] 作为优选,毛细芯沿着高度方向分布,如附图3所示。进一步优选,沿着高度下降方向,所述毛细芯的毛细力逐渐增强。越是靠近冷凝端,毛细力越大。通过实验发现,采取此种方式,能够进一步提高对液体的吸力,在相同的成本下能够提高20%以上的吸力,从而提高换热效果。
[0127] 通过进一步分析,初步原因可能是随着靠近冷凝端的毛细力越来越大,使得冷凝端的液体能够快速的吸到毛细芯中,并且液体不断的向蒸发端流动。在流动过程中,液体不断的吸热,则因为吸热导致的温度升高,密度变小,因此因为密度变化原因,使其需要的毛细力明显变小,因此在毛细力小的情况下也很容易就往上吸。上述的原因是本发明人通过大量的实验和研究得到的,非本领域的公知常识。
[0128] 进一步优选,沿着高度下降方向,所述毛细芯的毛细力逐渐增强的幅度越来越大。通过实验发现,采取此种方式,能够进一步提高对液体的吸力,在相同的成本下能够进一步提高8%左右的吸力,从而提高换热效果。
[0129] 作为优选,管路是在毛细芯中间开设的通孔形成。
[0130] 作为优选,如图7所示,设置毛细芯的热管位置的管径大于不设置毛细芯的热管位置的管径。
[0131] 进一步优选,如图7所示,所述设置毛细芯的热管位置的管子与不设置毛细芯的热管位置的管子之间的管径变化是连续变化。进一步优选是直线变化。大管径位置的管子和小管经的管子在连接处是通过收缩件连接的。收缩件的管径的变化是线性变化。
[0132] 作为优选,气体出口通道4设置在相邻的两个竖直翅片12之间并与相邻的两个竖直翅片12接触。通过如此设置,可以减少设置独立的
支撑气体出口通道4的机构,使得结构紧凑,出口通道的冷气体可通过管道与翅片换热,保持翅片的冷度,增强换热效果。
[0133] 作为优选,蒸发端流向的冷凝端蒸发端流向冷凝端管路9设置在相邻的两个竖直翅片之间并与相邻的两个竖直翅片接触。通过如此设置,可以减少设置独立的支撑气体出口通道4的机构,使得结构紧凑,管道中的蒸汽可通过管道向翅片短暂少量传热,减少系统整体热阻,避免在地面抗重力情况下蒸发器内产生蒸汽过热,来减缓热管启动过程中的温度震荡现象。
[0134] 进一步优选,所述蒸发端流向冷凝端管路9比气体出口通道4更靠近蒸发端管路的外壁,使得上述的两个传热过程能够同时实现,起到相应作用。
[0135] 进一步优选,所述蒸发端流向冷凝端管路9的直径小于气体出口通道4。
[0136] 作为优选,沿着可以设置多个蒸发端流向的冷凝端蒸发端流向冷凝端管路9,如图4、6所示。通过设置多个蒸发端流向冷凝端管路9,可以使得蒸发端吸热产生的蒸汽通过多个蒸发端流向冷凝端管路9进入冷凝端,进一步强化传热,而且因为热管内的流体吸热蒸发,导致体积增加,通过设置多个蒸发端流向冷凝端管路9,可以进一步缓解压力,提高换热效果。
[0137] 进一步优选,所述竖直翅片延伸穿过气体腔室的入口管的圆心,所述蒸发端上升段管路与气体腔室的入口管具有相同的圆心。
[0138] 作为优选,所述蒸发端流向冷凝端管路9为多个,所述多个蒸发端流向冷凝端管路9 的圆心与蒸发端上升段管路之间的距离相同。
[0139] 进一步优选,每相邻的两个竖直翅片12之间设置一个蒸发端流向冷凝端管路9。所述的蒸发端流向冷凝端管路9是并联结构。
[0140] 作为优选,所述气体出口通道4为多个,所述多个气体出口通道4的圆心与蒸发端上升段管路之间的距离相同,使得翅片间温度分布更加均匀,且使得上述换热效果更明显。进一步优选,每相邻的两个竖直翅片12之间设置一个气体出口通道4。所述气体出口通道4是并联结构。
[0141] 进一步优选,所述蒸发端流向冷凝端管路9为多个,所述气体出口通道4为多个,所述蒸发端流向冷凝端管路9与气体出口通道4的数量相等。
[0142] 进一步优选,所述蒸发端流向冷凝端管路9设置在相邻的气体出口通道4的之间,所述气体出口通道4在相邻的蒸发端流向冷凝端管路9之间。进一步优选,所述蒸发端流向冷凝端管路9中心与相邻的气体出口通道4中心距离相同;所述气体出口通道4中心与相邻的气体蒸发端流向冷凝端管路9中心距离相同。即所述蒸发端流向冷凝端管路9设置在相邻的气体出口通道4的中间,所述气体出口通道4在相邻的蒸发端流向冷凝端管路9中间。即如图4所示,蒸发端流向冷凝端管路9所在的圆心与蒸发端6的圆心之间的第一连线,相邻的气体出口通道4圆心与蒸发端6的圆心之间形成第一连线、第三连线,第一连线与第二连线之间形成的第一夹角等于第一连线与第三连线之间形成的第二夹角。同理,气体出口通道4所在的圆心与蒸发端6的圆心之间的第四连线,相邻的蒸发端流向冷凝端管路9圆心与蒸发端6的圆心之间形成第五连线、第六连线,第四连线与第五连线之间形成的第三夹角等于第四连线与第六连线之间形成的第四夹角。即沿着圆周方向上,蒸发端流向冷凝端管路9和出口通道4均匀分布。
[0143] 通过上述设置,可以保证蒸发端流向冷凝端管路9和气体出口通道4对入口气体进行吸热的均匀,避免局部受热不均。气体出口通道4吸收热量后可以继续参与换热,将热量通过翅片传递给蒸发端。
[0144] 在数值模拟和实验中发现,气体出口通道4和蒸发端流向冷凝端管路9的管径相差不能太大,也不能太小,太大的话导致气体出口通道4和蒸发端流向冷凝端管路9分布的距离太远,导致通道4和蒸发端流向冷凝端管路9之间的气体换热不好,导致整体换热不均匀,太小的话导致气体出口通道4和蒸发端流向冷凝端管路9分布的距离太近,导致靠近入口管11的外壁的气体和/或靠近蒸发端6的外壁的气体换热不好,导致整体入口管11内的气体换热不均匀;同样的道理,相邻翅片12之间的夹角不能太大,太大的话会导致分布翅片少,换热效果过不好,同时导致气体出口通道4和蒸发端流向冷凝端管路9分布的数量太少,导致换热不均匀以及换热效果不好,同理,相邻翅片12之间的夹角不能太小,太小的话导致翅片分布太密,流动阻力大增,而且气体出口通道4和蒸发端流向冷凝端管路9的管径相差不大,但是他们同等面积的换热能力相差很大,因此此种情况下换热不均匀,导致换热效果不好。
因此需要通过大量的数值模拟及其实验确定最佳的尺寸关系。
[0145] 气体出口通道4的半径为R,蒸发端流向冷凝端管路9的半径为r,相邻翅片之间的夹角为A,满足以下要求:
[0146] Sin(A)=a*(r/R)-b*(r/R)2-c;
[0147] a,b,c是参数,