ТЕПЛООБМЕННИК Советский патент 1994 года по МПК F28D7/00 

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике и может быть использовано для охлаждения потоков газа в аэродинамических трубах.

Известны теплообменники, содержание гладкие трубки или оребренные, концы которых укреплены в трубных досках или коллекторах с помощью сварки или пайки [1] .

Теплообменники с трубными досками хотя и надежно работают, но громоздки и увеличивают сопротивление потоку, а теплообменники, у которых концы трубок заделаны в коллекторы сваркой или пайкой, не имеют температурных компенсаторов трубок, поэтому сварка или пайка разрушается при работе. Эти теплообменники имеют недостаточно равномерное температурное поле на выходе, что приводит к искажению получаемых характеристик при исследованиях.

Известен теплообменник преимущественно для аэродинамической трубы, содержащий секции из труб, размещенных между раздающим и собирающим коллекторами [2] .

Недостаток теплообменника заключается в ненадежной работе, а также в том, что в нем не обеспечивается равномерность скоростного и температурного полей.

Проблема охлаждения газа в аэродинамических трубах, особенно в замкнутых и компрессорных, является одной из актуальных. От решения этой задачи зависят надежность работы аэродинамической трубы, количество потребляемой энергии компрессором и качество экспериментальных аэродинамических исследований летательных аппаратов. Коэффициент восстановления полного давления в теплообменниках для аэродинамических труб должен быть по возможности максимальным. В этом случае потребная степень сжатия компрессора будет минимальной, следовательно, будет минимальной и потребляемая им энергия. Указанные теплообменники не обеспечивают снижения энергии.

Цель изобретения - обеспечение равномерности скоростного и температурного полей и повышение эксплуатационной надежности.

Это достигается тем, что в теплообменнике преимущественно для аэродинамической трубы, содержащем секции из труб, размещенных между раздающим и собирающим коллекторами, коллекторы каждой из секций снабжены обтекателями, которые направлены встречно у раздающего коллектора и вдоль потока среды межтрубного пространства у собирающего коллектора, причем секции смещены одна относительно другой вдоль продольной оси труб и снабжены опорными элементами, при этом в каждом обтекателе выполнен канал сообщающийся с соответствующим коллектором, а каждая труба снабжена вытеснителем и на одном из торцов имеет пружинное уплотнение.

На фиг. 1 изображен описываемый теплообменник; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Теплообменник содержит секции труб 1, размещенные между раздающим коллектором 2 и собирающим коллектором 3, снабженными обтекателями 4, опорные элементы 5. В каждом обтекателе 4 выполнен канал 6, каждая из труб снабжена вытеснителем 7 и имеет пружинное уплотнение 8. Трубы 1 снабжены ребрами 9 и установлены в кожухе 10.

Работа теплообменника осуществляется следующим образом.

Вода подается в трубы 1 из коллектора 2 и отводится через коллектор 3.

Нагретый поток газа циркулирует в межтрубном пространстве по каналам, образованным ребрами. Направленная циркуляция газа обеспечивается обтекателями 4.

Увеличение скорости истечения воды в трубах достигается с помощью вытеснителей 7 при заданном ее расходе.

Использование описываемого теплообменника для аэродинамической трубы позволит сократить цикл эксперимента вследствие повышения эксплуатационной надежности теплообменника, сократить продолжительность монтажных, демонтажных и ремонтных работ. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 119160, кл. F 28 D 7/00, 1962.

2. Патент США N 2298895, кл. 29.157.3. , опублик. 1942, фиг. 3.

1. ТЕПЛООБМЕННИК преимущественно для аэродинамической трубы, содержащий секции из труб, размещенных между раздающим и собирающим коллекторами, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерности скоростного и температурного полей и повышения эксплуатационной надежности, коллекторы каждой из секций снабжены обтекателями, которые направлены встречно у раздающего коллектора и вдоль потока среды межтрубного пространства у собирающего коллектора, причем секции смещены одна относительно другой вдоль продольной оси труб и снабжены опорными элементами. 2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что в каждом обтекателе выполнен канал, сообщающийся с соответствующим коллектором. 3. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что каждая труба снабжена вытеснителем и на одном из торцов имеет пружинное уплотнение.