一种翅片以及翅片的叶片的倾斜角度的测算方法与流程

本申请涉及散热设备，尤其涉及一种翅片以及翅片的叶片的倾斜角度的测算方法。

背景技术：

1、换热器被广泛应用于新能源车热管理、超算中心热管理、储能热管理系统等领域。现有技术中一些风冷换热器包括百叶窗式翅片，如图1所示，百叶窗式翅片包括边框02和位于边框02内的依次排布的多个叶片01，多个叶片01朝向边框02的同一侧翘起，以通过多个叶片01增强空气的扰动，破坏边界层，提升空气与翅片的换热系数，提升翅片的换热性能。然而，如图2所示，叶片02长度的延伸方向与进出风方向垂直，凝结在叶片01上的冷凝水滴03在重力和风力的作用下会向斜下方运动，在此过程中，冷凝水滴03会流动到百叶窗的边缘并接触到下一片叶片01，冷凝水滴03在相邻两个叶片01之间间隙内形成液桥04而导致其粘附停留，影响排水性能。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种翅片以及翅片的叶片的倾斜角度的测算方法，以减少相邻叶片之间液桥的形成，提高冷凝水的排水性能。

2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、一种翅片，包括：

4、具有通孔的边框；

5、多个叶片，多个所述叶片均设置于所述通孔内，所述叶片沿长度方向的两端分别与边框相对且平行的两个侧边连接，且多个所述叶片沿第一方向依次排布，所述叶片的长度方向与第一方向之间的夹角为锐角。

6、应用本发明提供的翅片时，翅片的边框竖向放置，冷却风沿着第一方向流动，由叶片的顶端至底端叶片逐渐靠近翅片的出风端，即叶片由顶端至底端逐渐向翅片的出风端倾斜。如此设置，凝结在叶片上的冷凝水滴在重力和风力的作用下向斜下方运动的过程中，叶片也沿着斜向下的方向设置，能够使冷凝水滴始终沿着叶片的表面移动，直至冷凝水滴从叶片的底端跌落，从而减少了冷凝水滴流动到相邻两个叶片之间的间隙内并在间隙内形成液桥的情况，提高了该翅片的排水性能。

7、在一种实现方式中，所述叶片的宽度为1.2mm-2mm；和/或，所述叶片沿其长度方向的长度为7.5mm-15mm；和/或，所述边框侧边的宽度为0.3mm-0.8mm。

8、在一种实现方式中，所述叶片的长度方向与第一方向之间的夹角为45°-80°；和/或，所述叶片朝向所述边框的第一侧翘起，所述叶片与所述边框的第一侧表面之间的夹角为26°-35°。

9、在一种实现方式中，所述叶片与边框为一体结构；和/或，所述叶片包括金属叶片；和/或，所述叶片包括铝合金叶片或铜叶片。

10、一种翅片的叶片的倾斜角度的测算方法，所述翅片包括具有通孔的边框和多个设置于所述通孔内的叶片，多个所述叶片沿第一方向依次排布，所述叶片的长度方向与第一方向之间的夹角为θ，该方法包括：

11、确定附着在所述叶片上的冷凝水滴能够沿着所述叶片下落的临界半径rcri，所述临界半径rcri为假设冷凝水滴的形状为半球状时，半球状的冷凝水滴能够沿着所述叶片下落的最小半径；

12、临界冷凝水滴的半径为临界半径rcri，获取预设风速下临界冷凝水滴的运动倾角，临界冷凝水滴的运动倾角为临界冷凝水滴的运动轨迹与第一方向之间的夹角；

13、将临界冷凝水滴的运动倾角作为叶片的长度方向与第一方向之间的夹角为θ。

14、在一种实现方式中，所述确定附着在所述叶片上的冷凝水滴能够沿着所述叶片下落的临界半径rcri包括：

15、所述冷凝水滴的表面张力fσ与所述冷凝水滴的重力fg相等时，所述冷凝水滴的半径为临界半径rcri。

16、在一种实现方式中，ρw为水的密度，r为假设冷凝水滴的形状为半球状时，半球状的冷凝水滴的半径。

17、在一种实现方式中，

18、

19、其中，

20、θmin＝(0.01·bo2-0.155·bo+0.97)·θa；

21、bo＝ρwg(2r)2/σ；θmax＝θa；

22、ρw为水的密度，r为假设冷凝水滴的形状为半球状时，半球状的冷凝水滴的半径，σ是水与空气的表面张力系数，是方位角，θa为冷凝水滴的前进接触角。

23、在一种实现方式中，获取预设风速下临界冷凝水滴的运动倾角θcri，包括：

24、

25、ρw为水的密度，r为临界半径rcri；

26、fa为冷凝水滴所受的风力。

27、在一种实现方式中，

28、

29、

30、其中，ρa为空气密度；ua为风速；aproj为水滴迎风面积；red为水的雷诺数。

31、由上可知，利用本申请提供的翅片的叶片的倾斜角度的测算方法，最终使叶片的长度方向与第一方向之间的夹角θ与临界冷凝水滴的运动倾角相等，即叶片的倾斜角度与临界冷凝水滴的运动倾角相等，或者说叶片的倾斜角度与能下落的体积最小的冷凝水滴的运动倾角相等，如此可以保证临界冷凝水滴在风力和重力的作用下始终沿着叶片表面移动，不会移动至叶片与上一叶片或下一叶片之间的间隙内。此外，体积大于临界冷凝水滴的冷凝水滴由于其重力较大其沿着第一方向的移动距离比临界冷凝水滴更小，因此更不会移动至叶片与下一叶片之间的间隙内。因此，利用上述方法确定翅片的叶片的倾斜角度，可以减少了冷凝水滴流动到相邻两个叶片之间的间隙内并在间隙内形成液桥的情况，提高了该翅片的排水性能。

技术特征：

1.一种翅片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的翅片，其特征在于，所述叶片的宽度为1.2mm-2mm；和/或，所述叶片沿其长度方向的长度为7.5mm-15mm；和/或，所述边框侧边的宽度为0.3mm-0.8mm。

3.根据权利要求1所述的翅片，其特征在于，所述叶片的长度方向与第一方向之间的夹角为45°-80°；和/或，

4.根据权利要求1所述的翅片，其特征在于，所述叶片与边框为一体结构；和/或，所述叶片包括金属叶片；和/或，所述叶片包括铝合金叶片或铜叶片。

5.一种翅片的叶片的倾斜角度的测算方法，其特征在于，所述翅片包括具有通孔的边框和多个设置于所述通孔内的叶片，多个所述叶片沿第一方向依次排布，所述叶片的长度方向与第一方向之间的夹角为θ，该方法包括：

6.根据权利要求5所述的翅片的叶片的倾斜角度的测算方法，其特征在于，所述确定附着在所述叶片上的冷凝水滴能够沿着所述叶片下落的临界半径rcri包括：

7.根据权利要求6所述的翅片的叶片的倾斜角度的测算方法，其特征在于，ρw为水的密度，r为假设冷凝水滴的形状为半球状时，半球状的冷凝水滴的半径。

8.根据权利要求5所述的翅片的叶片的倾斜角度的测算方法，其特征在于，

9.根据权利要求6所述的翅片的叶片的倾斜角度的测算方法，其特征在于，获取预设风速下临界冷凝水滴的运动倾角θcri，包括：

10.根据权利要求9所述的翅片的叶片的倾斜角度的测算方法，其特征在于，

技术总结本申请公开一种翅片以及翅片的叶片的倾斜角度的测算方法，翅片包括：具有通孔的边框；多个叶片，多个所述叶片均设置于所述通孔内，所述叶片沿长度方向的两端分别与边框相对且平行的两个侧边连接，且多个所述叶片沿第一方向依次排布，所述叶片的长度方向与第一方向之间的夹角为锐角。凝结在叶片上的冷凝水滴在重力和风力的作用下向斜下方运动的过程中，叶片也沿着斜向下的方向设置，能够使冷凝水滴始终沿着叶片的表面移动，直至冷凝水滴从叶片的底端跌落，从而减少了冷凝水滴流动到相邻两个叶片之间的间隙内并在间隙内形成液桥的情况，提高了该翅片的排水性能。技术研发人员：庞宏达,丁国良,庄大伟,尤勇利受保护的技术使用者：浙江银轮机械股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9