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专利号: 202010635137X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可实时改变孔隙大小的多孔式翅片换热器,其特征在于:所述多孔式翅片换热器的换热器主体(4)设有八个封头(2),封头(2)用于作为流体的出入口,换热器主体(4)的对称两侧外壁安装有磁发生装置(1),每个封头(2)的端口处设有多个流速检测传感器;换热器主体(4)内部具有多层多孔翅片层,每层多孔翅片层均由多孔翅片间隔布置且连接构成,相邻多孔翅片之间形成流道,多孔翅片开设圆孔,圆孔中安装有磁敏超材料,磁敏超材料的一侧为固定的半圆,另一侧为可变形的半椭圆,磁敏超材料的半圆侧与多孔翅片圆孔的一侧通过焊接固定连接,半椭圆侧为自由侧能够在半圆和半椭圆之间变形,在半椭圆侧和多孔翅片圆孔的另一侧之间形成间隙作为孔隙。

2.根据权利要求1所述的一种可实时改变孔隙大小的多孔式翅片换热器,其特征在于:

所述的磁敏超材料,其基底材料为是CS25 冷凝型硅橡胶和CS25 冷凝型硅橡胶催化剂,夹杂项为RED 型铁粉。

3.根据权利要求1所述的一种可实时改变孔隙大小的多孔式翅片换热器,其特征在于:

所述的磁敏超材料在自然状态下,厚度与所述多孔翅片的厚度一致。

4.根据权利要求1所述的一种可实时改变孔隙大小的多孔式翅片换热器,其特征在于:

所述的换热器主体(4)对称两侧的磁发生装置(1)之间连线为磁场方向,所述的多孔翅片间的流道方向与磁场方向平行,且磁敏超材料的半椭圆侧变形方向与磁场方向平行。

5.根据权利要求1所述的一种可实时改变孔隙大小的多孔式翅片换热器,其特征在于:

多个流速检测传感器在封头(2)端口的周围沿周向间隔均布。

6.根据权利要求1所述的一种可实时改变孔隙大小的多孔式翅片换热器,其特征在于:

同一层多孔翅片层中的各个多孔翅片的圆孔尺寸一致,不同层多孔翅片层的多孔翅片的圆孔尺寸可以相同或者不同。

7.应用于权利要求1‑6任一所述的多孔式翅片换热器的实时控制换热方法,其特征在于:方法包括以下步骤:

1)运用CAE进行大规模批量模拟分析,针对在换热器内部不同流体的n股流的状态下,对每一股流的i种不同的流体入口速度Vi进行模拟,得到在最佳换热效率时的每层多孔翅片层中的多孔翅片的孔隙大小,将每一层多孔翅片层的孔隙大小进行归类统计,获得每一层多孔翅片层的孔隙大小的均值Ei与方差Si;

2)根据不同层多孔翅片层的多孔翅片孔隙大小的均值Ei与方差Si制备不同层的磁敏超材料,并安装在多孔翅片的圆孔中;

3)在多孔翅片换热器工作时,均匀分布在封头(2)入口处的流速检测装置(3)对经过的流体流速进行检测,获得流体入口速度Vi,并实时传输到控制装置中;根据不同的流体入口速度Vi处理得到磁敏超材料的截面变形量A,再处理获得使磁敏超材料发生这样的截面变形量所需要的磁场力Fi,进而控制磁发生装置(1)施加均匀的磁场力Fi,实时改变多孔翅片中的磁敏超材料(5)的形变,进而改变不同层多孔翅片层中的圆孔和磁敏超材料(5)之间形成的孔隙大小;

4)不同层多孔翅片层的多孔翅片的孔隙大小改变调节了相邻多孔翅片间的换热流动,进而改变了不同多孔翅片层的换热效率和工作,实现了多孔式翅片换热器的实时控制换热。