專利名稱：采用超聲波空化強(qiáng)化的超紊流換熱器及換熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱器，具體而言是指一種利用超聲波空化強(qiáng)化 的超紊流換熱器及換熱方法，用在熱能動力工程、空調(diào)、化工等需要
換熱的場合。
背景技術(shù)：
目前，換熱器在熱能動力工程、空調(diào)、化工等有廣泛應(yīng)用，為了 強(qiáng)化換熱，需要對液體進(jìn)行擾動，使液體流動狀態(tài)為紊流狀態(tài)，現(xiàn)有 技術(shù)中普遍采用的螺旋管等型式，換熱效果不高。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述所要解決的技術(shù)問題，本發(fā)明的主要目的是提供一種結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)合理、適用范圍廣、換熱效果好、節(jié)能的采用超聲波空化強(qiáng)化 的超紊流換熱器。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下， 一種超聲波空化強(qiáng)化的超紊流換熱
器，包括換熱器，其特征在于，還包括有 超聲波信號發(fā)生器，用來發(fā)出高頻信號；
換能器，換能器安裝在換熱器的殼體上與超聲波信號發(fā)生器導(dǎo)線 聯(lián)結(jié)，用來接收高頻信號并產(chǎn)生超聲波振動。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種采用超聲波空化強(qiáng)化的超紊流 換熱方法，包括以下步驟通過超聲波信號發(fā)生器發(fā)出高頻信號，使 換能器產(chǎn)生超聲波振動，對換熱器內(nèi)的換熱液體和被換熱液體產(chǎn)生超聲波空化效應(yīng)，使液體變?yōu)槌闪鳡顟B(tài)，強(qiáng)化換熱。
前述的換熱器可選自液一液換熱器或液一氣換熱器、板式或管式
換熱器的任意一種。
本發(fā)明的工作原理如下
超聲空化是液體中由于超聲的物理作用，在液體內(nèi)的某一區(qū)域會 形成局部的暫時的負(fù)壓區(qū)，于是在液體中產(chǎn)生空穴或氣泡.這些充有 蒸氣或空氣的氣泡處于非穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)它們突然閉合時，會產(chǎn)生激波， 因而在局部微小區(qū)域產(chǎn)生很大很大的壓力，從而把聚集起來的聲場能 量在液體中極小的空間內(nèi)迅速釋放出來，形成異乎尋常的高溫(可高 達(dá)5000K以上)、高壓(可高達(dá)5xl(^pa)以及強(qiáng)沖擊波和射流等極端的 物理?xiàng)l件。超聲空化現(xiàn)象交叉包含流體核化，空化發(fā)起，空化空泡動 態(tài)行為，聲混沌和空化效應(yīng)等很多物理和化學(xué)5見象，超聲波空化產(chǎn)生 的微射流作用，不斷沖刷傳熱表面，增加流體在傳熱界面的湍動程度， 減小傳熱邊界厚度，從而增加傳熱系數(shù)，使液體為超紊流狀態(tài)。超聲 換熱裝置的強(qiáng)化換熱，原因還在于(l)使垢層脫落或變薄，使傳熱 表面保持清潔，從而減小污垢熱阻。(2)當(dāng)換熱器表面的溫度高于周 圍液體的沸點(diǎn)時，汽化發(fā)生在換熱器表面，汽化膜層的傳熱阻力也很 大，而超聲波的微射流作用加速氣泡的破裂。(4)超聲波有脫氣作用， 使得換熱器和液體主體中的氣泡量減少，從而加速表面?zhèn)鳠崴俾屎鸵?體主體的傳熱效率。
本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明通過在換熱液體中施加超聲波振
動，使液體產(chǎn)生超聲波空化效應(yīng)，液體流速很小也成為超紊流狀態(tài)，強(qiáng)化換熱效果，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 傳熱換熱能力提高；
2、 節(jié)約能源；
3、 超聲波對換熱器有防垢清洗作用，可保持長期的高換熱效率。 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)
施例是對本發(fā)明的解釋但本發(fā)明不局限于以下實(shí)施例。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的采用超聲波空化強(qiáng)化的超紊流換熱器，包 括換熱器2、超聲波信號發(fā)生器5、換能器4，其中，換能器4安裝 在換熱器2的殼體上，超聲波信號發(fā)生器5與換能器4通過導(dǎo)線聯(lián)結(jié)， 換熱器2可選自液一液換熱器或液一氣換熱器、板式或管式換熱器的 任意一種，對于液一液換熱器，換超聲波振動加在液一液換熱器的液 體兩邊，換熱器兩側(cè)液體產(chǎn)生超聲波空化效應(yīng)，成為超紊流狀態(tài)，對 于液一氣換熱器，換超聲波振動加在液一氣換熱器的液體一邊，換熱 器一側(cè)液體產(chǎn)生超聲波空化效應(yīng)，成為超紊流狀態(tài)。
工作時，先將超聲波信號發(fā)生器5電源打開，使換能器4產(chǎn)生超 聲波振動，對換熱器2內(nèi)的換熱液體3和被換熱液體1產(chǎn)生超聲波空 化效應(yīng)，使液體變?yōu)槌闪鳡顟B(tài)，強(qiáng)化換熱。
權(quán)利要求
1、一種采用超聲波空化強(qiáng)化的超紊流換熱器，包括換熱器(2)，其特征在于，還包括有超聲波信號發(fā)生器(5)，用來發(fā)出高頻信號；換能器(4)，換能器(4)安裝在換熱器(2)的殼體上與超聲波信號發(fā)生器(5)導(dǎo)線聯(lián)結(jié)，用來接收高頻信號并產(chǎn)生超聲波振動。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種超聲波空化強(qiáng)化的超紊流換熱器， 其特征在于，所述的換熱器(2)可選自液一液換熱器或液一氣換熱 器、板式或管式換熱器的任意一種。
3、 一種采用超聲波空化強(qiáng)化的超紊流換熱方法，包括以下步驟 通過超聲波信號發(fā)生器(5)發(fā)出高頻信號，使換能器(4)產(chǎn)生超聲 波振動，對換熱器(2)內(nèi)的換熱液體和被換熱液體產(chǎn)生超聲波空化 效應(yīng)，使液體變?yōu)槌闪鳡顟B(tài)，強(qiáng)化換熱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用超聲波空化強(qiáng)化的超紊流換熱器及換熱方法，用在熱能動力工程、空調(diào)、化工等需要換熱的場合。包括換熱器、超聲波信號發(fā)生器、換能器，其中，換能器安裝在換熱器的殼體上，超聲波信號發(fā)生器與換能器通過導(dǎo)線聯(lián)結(jié)。本發(fā)明通過超聲波信號發(fā)生器發(fā)出高頻信號，使換能器產(chǎn)生超聲波振動，對換熱器內(nèi)的換熱液體和被換熱液體產(chǎn)生超聲波空化效應(yīng)，使液體變?yōu)槌闪鳡顟B(tài)，強(qiáng)化換熱。具有傳熱換熱能力提高；節(jié)約能源；長期高換熱效率的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F28D9/00GK101586924SQ200910099449
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月11日
發(fā)明者黃德中 申請人:紹興文理學(xué)院