1.本实用新型涉及换热器技术领域，具体为一种带冲孔的矩形翼涡产生器式圆管管式换热器。
背景技术：
2.换热器又被称为热交换器，是一种能够在两种或两种以上具有不同温度的流体之间传递热量的节能设备。在石油、动力、食品及其他许多工业领域中，换热器都是不可或缺的组成部分。因此，如何增强换热器的热量传递值得进行深入研究。
3.通常,传热强化技术分为三类,即主动方法,被动方法和复合方法。主动方法和被动方法又称有源技术和无源技术,根据是否需要额外的动力源进行划分。复合方法则是主动方法和被动方法的结合,如扭曲带,螺旋带和绕线线圈等。由于被动方法强化传热技术无需增加新的动力源,控制方便,经济性也更高,因此被越来越多地应用于强化传热领域。
4.绝大多数被动方法是通过在流场中增加湍流扰动来提高传热性能的。常见的被动强化传热技术包括变形表面,涡产生器(例如三角翼,长方体和立方体)。挡板等具有不同几何形状或粗糙度的障碍物。在所有被动强化传热技术中,涡产生器的应用是最广泛的。
技术实现要素：
5.本实用新型克服现有技术的不足，提供一种带冲孔的矩形翼涡产生器式圆管管式换热器,通过矩形翼涡产生器上的冲孔产生中心射流，不仅可以强化传热，还可以减小流动阻力，具有结构简单、制造成本低廉的特点。
6.为了实现本实用新型的目的,本发明采用的技术方案为：
7.本实用新型公开了一种带冲孔的矩形翼涡产生器式圆管管式换热器，包括翅片以及圆管，所述翅片上设有用于贯穿翅片的圆孔，所述圆管通过圆孔将每层翅片进行串连起来，所述翅片通过冲压形成矩形翼涡产生器和矩形孔，所述矩形翼涡产生器位于靠近翅片上流体流入方向一侧，所述矩形孔位于远离翅片上流体流入方向一侧，所述矩形翼涡产生器的正中心位置设有冲孔，所述冲孔可以产生中心射流；所述圆管上每层翅片都与相邻层翅片保持等间距，且相邻层翅片上的矩形翼涡产生器之间存在间隙。
8.所述冲孔的形状可以为圆形、椭圆形、矩形和三角形。
9.所述矩形翼涡产生器位于圆管沿流体流入方向的后侧，且相邻矩形翼涡产生器以圆管为轴对称分布在圆管两侧；所述矩形翼涡产生器的底边到圆孔圆心的垂线与流体流入方向之间的夹角为150-180度，矩形翼涡产生器高度h为翅片间距的0.5～0.7倍。
10.所述两圆孔纵向中心距离t与圆管直径d之比为2～2.3：1；两圆孔横向中心距离n与圆管直径d之比为1.5～1.8：1。
11.本实用新型的有益效果在于：
12.（1）本实用新型的矩形翼涡产生器上的冲孔沿来流方向可以产生中心射流，中心射流会使矩形翼背后的回流区域被冲散，且回流强度大幅减弱，不仅可以增强换热，还可以
减小流动阻力；
13.（2）本实用新型结构简单，制作过程简便，易于安装，成本低廉。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为图1的俯视图；
16.图中：1、翅片；11、圆孔；2、圆管；3、矩形翼涡产生器；31、冲孔；4、矩形孔。
具体实施方式
17.下面通过实例，对本实用新型技术方案作进一步具体说明，但不作为本实用新型的限定，参见图1-图2。
18.本实用新型公开了一种带冲孔的矩形翼涡产生器式圆管管式换热器，包括翅片1以及圆管2，所述翅片1上设有用于贯穿翅片1的圆孔11，所述圆管2通过圆孔11将每层翅片1进行串连起来，所述翅片1通过冲压形成矩形翼涡产生器3和矩形孔4，所述矩形翼涡产生器3位于靠近翅片1上流体流入方向一侧，所述矩形孔4位于远离翅片1上流体流入方向一侧，所述矩形翼涡产生器3的正中心位置设有冲孔31，所述冲孔31可以产生中心射流；所述圆管2上每层翅片1都与相邻层翅片1保持等间距，且相邻层翅片1上的矩形翼涡产生器3之间存在间隙；本实用新型在没有增加生产工序的情况下，提升了换热效率；因为散热效率高，所以同等散热需求的情况下，换热器体积可以在一定程度上得到缩小，以达到降低生产成本，减少能耗的目标。
19.所述冲孔31的形状可以为圆形、椭圆形、矩形和三角形。
20.所述矩形翼涡产生器3位于圆管1沿流体流入方向的后侧，且相邻矩形翼涡产生器3以圆管2为轴对称分布在圆管2两侧；所述矩形翼涡产生器3的底边到圆孔11圆心的垂线与流体流入方向之间的夹角为150-180度，矩形翼涡产生器3高度h为翅片间距的0.5～0.7倍。
21.所述两圆孔11纵向中心距离t与圆管2直径d之比为2～2.3：1；两圆孔11横向中心距离n与圆管2直径d之比为1.5～1.8：1。
22.工作原理：
23.当流体沿来流方向经过换热器时，圆管2、固接在圆管2上的翅片1以及翅片1上的矩形翼涡产生器3会将圆管1内的热量传导至圆管1外的流体侧，并且在管外流体侧产生热对流，进行对流换热；而翅片1上冲压而成的矩形翼涡产生器3会打破翅片1壁面上的边界层，并且由于矩形翼涡产生器3前后端存在压差，故会在矩形翼涡产生器3附近产生涡流。而矩形翼涡产生器3上的冲孔31沿来流方向可以产生中心射流，中心射流会使矩形翼背后的回流区域被冲散，且回流强度大幅减弱，不仅可以增强换热，还可以减小流动阻力。
24.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
技术特征：
1.一种带冲孔的矩形翼涡产生器式圆管管式换热器，其特征在于：包括翅片（1）以及圆管（2），所述翅片（1）上设有用于贯穿翅片（1）的圆孔（11），所述圆管（2）通过圆孔（11）将每层翅片（1）进行串连起来，所述翅片（1）通过冲压形成矩形翼涡产生器（3）和矩形孔（4），所述矩形翼涡产生器（3）位于靠近翅片（1）上流体流入方向一侧，所述矩形孔（4）位于远离翅片（1）上流体流入方向一侧，所述矩形翼涡产生器（3）的正中心位置设有冲孔（31），所述冲孔（31）可以产生中心射流；所述圆管（2）上每层翅片（1）都与相邻层翅片（1）保持等间距，且相邻层翅片（1）上的矩形翼涡产生器（3）之间存在间隙。2.根据权利要求1所述的一种带冲孔的矩形翼涡产生器式圆管管式换热器，其特征在于：所述冲孔（31）的形状可以为圆形、椭圆形、矩形和三角形。3.根据权利要求1所述的一种带冲孔的矩形翼涡产生器式圆管管式换热器，其特征在于：所述矩形翼涡产生器（3）位于圆管（2）沿流体流入方向的后侧，且相邻矩形翼涡产生器（3）以圆管（2）为轴对称分布在圆管（2）两侧；所述矩形翼涡产生器（3）的底边到圆孔（11）圆心的垂线与流体流入方向之间的夹角为150-180度，矩形翼涡产生器（3）高度h为翅片间距的0.5～0.7倍。4.根据权利要求3所述的一种带冲孔的矩形翼涡产生器式圆管管式换热器，其特征在于：所述两圆孔（11）纵向中心距离t与圆管（2）直径d之比为2～2.3：1；两圆孔（11）横向中心距离n与圆管（2）直径d之比为1.5～1.8：1。5.根据权利要求4所述的一种带冲孔的矩形翼涡产生器式圆管管式换热器，其特征在于：所述矩形翼涡产生器（3）的底边长度l与矩形翼涡产生器（3）高度h比为2.5～3.1：1，所述矩形翼涡产生器（3）底边到圆孔（11）圆心的垂直距离p与圆管（2）直径d比为1.2～1.5：1。
技术总结
本实用新型涉及一种带冲孔的矩形翼涡产生器式圆管管式换热器，包括翅片以及圆管，所述翅片上设有用于贯穿翅片的圆孔，所述圆管通过圆孔将每层翅片进行串连起来，所述翅片通过冲压形成矩形翼涡产生器和矩形孔，所述矩形翼涡产生器位于靠近翅片上流体流入方向一侧，所述矩形孔位于远离翅片上流体流入方向一侧，所述矩形翼涡产生器的正中心位置设有冲孔，所述冲孔可以产生中心射流；所述圆管上每层翅片都与相邻层翅片保持等间距，且相邻层翅片上的矩形翼涡产生器之间存在间隙；本在没有增加生产工序的情况下，提升了换热效率；因为散热效率高，所以同等散热需求的情况下，换热器体积可以在一定程度上得到缩小，以达到降低生产成本，减少能耗的目标。减少能耗的目标。减少能耗的目标。
技术研发人员：张莹 肖刚 李培生 徐猛 高焱 唐兆璇 卢杰 曾琦 刘遥
受保护的技术使用者：南昌大学
技术研发日：2021.06.02
技术公布日：2022/2/11