本實用新型涉及熱傳導技術領域，特別是一種球形凹坑傳熱管。

背景技術：

傳熱是一種非常普遍的自然現(xiàn)象，是動力、核能、電子、交通、制冷、化工、石油、航空航天等工業(yè)中的常見過程。由于地球上能源有限，能源危機日益嚴重，環(huán)境問題愈加嚴峻，提高換熱設備效率，降低能源消耗成為工業(yè)生產(chǎn)的主旋律。目前，提高換熱設備效率主要采用強化傳熱技術。強化傳熱技術可分為兩類，即有源強化傳熱和無源強化傳熱，所謂有源強化指換熱設備需通過外部能量輸入達到強化傳熱的目的，比如振動強化、靜電場強化、機械強化等；無源強化指無需外部輸入能量，僅通過改變傳熱管表面結構或使用強化元件來提高換熱性能，比如旋流片、紐帶、繞花絲、人工粗糙管、異型管、擴展表面管等。由于無源強化技術無需消耗額外能量，且技術成熟、操作簡單，因此無源強化技術在強化傳熱技術領域占據(jù)重要地位。

傳統(tǒng)的光管是通過異型管提高傳熱技術的有：波紋管、縮放管、螺旋槽管、橫紋槽管等。其強化傳熱的機理主要是通過破壞或減薄邊界層，誘導流程發(fā)生變化使流體產(chǎn)生渦流，進而加冷熱流體混合，從而提高傳熱性能。但是普通光管傳熱效率低、抗污垢性能差。

而凹坑傳熱管作為一種新型高效強化傳熱管，相比于普通光管，橢球凹坑傳熱管具有如下特點：(1)當流體流經(jīng)凹坑表面時，由于邊界層的分離作用，湍動能增加，流體在凹坑后形成渦流，渦流一旦形成就向管中心移動并逐漸擴大，形成旋渦，旋渦增大了邊界層內(nèi)流體的混合和擾動作用，使傳熱系數(shù)大大提高；(2)凹坑傳熱管由于凹坑的縮放節(jié)流作用，使凹坑傳熱管抗污垢性能優(yōu)于普通光管；(3)凹坑傳熱管由于凹坑的作用，使凹坑傳熱管的抗熱應力能較普通光管強；(4) 凹坑傳熱管增加了傳熱面積，使凹坑管傳熱性能提高；(5)由于凹坑管凹坑的布置形式，可減小流體壓力損失，進而可選用小功率泵。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的發(fā)明目的在于：為解決普通光管傳熱效率低、抗污垢性能差的問題，提供了一種球形凹坑傳熱管。

本實用新型采用的技術方案是這樣的：一種球形凹坑傳熱管，包括圓形光管，其特征在于：所述圓形光管外表面具有N排球形凹坑，其中1≤N≤10，所述每排球形凹坑沿著管徑軸線方向呈直線分布或螺旋分布，所述球形凹坑在圓形光管內(nèi)壁形成球形凸起。

作為進一步的技術方案，所述球形凸起的邊緣與圓形光管內(nèi)表面銜接處呈倒圓角形。

作為進一步的技術方案，所述圓形光管的直徑為20~80mm。

作為進一步的技術方案，所述球形凹坑的半徑為3~15mm。

作為進一步的技術方案，所述球形凹坑的深度為3~10mm。

作為進一步的技術方案，所述每排球形凹坑沿著管徑軸線方向呈直線分布時，所述球形凹坑的軸向間距為10~60mm；所述每排球形凹坑沿著管徑軸線方向呈螺旋分布時，所述球形凹坑與球形凹坑的軸向螺距為10~60mm。

作為進一步的技術方案，所述圓形光管的直徑為35mm，所述球形凹坑的半徑為10mm，所述球形凹坑的深度為8mm，所述球形凹坑的軸向間距為40mm。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：（1）本方案的換熱面積較現(xiàn)有換熱圓管顯著增大，可以有效提高換熱效率；（2）本方案內(nèi)腔壁面形狀導致?lián)Q熱流體在管道內(nèi)形成湍流，對管壁的沖刷效果明顯，內(nèi)壁難以結垢，避免了隨著使用時間增加導致結垢降低傳熱效率的情況；（3）球形凹坑傳熱管內(nèi)流體的壓力損失小，可以降低小功率泵，從而減少額外能源消耗。

附圖說明

圖1是單排呈直線分布的球形凹坑熱管示意圖。

圖2是多排呈直線分布的球形凹坑熱管示意圖。

圖3是單排呈螺旋分布的球形凹坑傳熱管示意圖。

圖4是多排呈螺旋分布的球形凹坑傳熱管示意圖。

圖5是球形凹坑半徑R、間距P示意圖。

圖6是傳熱管截面A-A處球形凹坑深度H示意圖。

附圖標記，1-圓形光管，2-球形凹坑，3-球形凸起，4-倒圓角形，11-圓形光管，22-球形凹坑。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1-2所示，一種球形凹坑傳熱管，包括圓形光管1，其特征在于：所述圓形光管1通過擠壓成型使外表面具有N排球形凹坑2，其中1≤N≤10，所述每排球形凹坑2沿著管徑軸線方向呈直線分布如圖1所示，所述球形凹坑在圓形光管內(nèi)壁形成球形凸起3。所述球形凸起3可以顯著增大換熱面積，有效提高換熱效率。

如圖3-4所示，一種球形凹坑傳熱管，包括圓形光管11，其特征在于：所述圓形光管11通過擠壓成型使外表面具有N排球形凹坑22，其中1≤N≤10，所述每排球形凹坑22沿著管徑軸線方向呈螺旋分布如圖4所示，所述球形凹坑22在圓形光管內(nèi)壁形成球形凸起3。所述球形凸起3可以顯著增大換熱面積，有效提高換熱效率。

所述球形凸起3的邊緣與圓形光管內(nèi)表面銜接處呈倒圓角形4，設置成倒圓角形4避免球形凸起3的邊緣具有棱角，容易引起內(nèi)壁結垢。

所述圓形光管1或者圓形光管11的直徑為20~80mm，所述球形凹坑2或者球形凹坑22的半徑R為3~15mm，所述球形凹坑2或者球形凹坑22的深度H為3~10mm，所述每排球形凹坑沿著管徑軸線方向呈直線分布時，所述球形凹坑22的軸向間距P為10~60mm；所述每排球形凹坑沿著管徑軸線方向呈螺旋分布時，所述球形凹坑與球形凹坑的軸向螺距為10~60mm。上述參數(shù)的取值范圍是根據(jù)圓形光管的直徑進行計算選取，通過內(nèi)腔壁面形狀的設置，使換熱流體在管道內(nèi)形成湍流，增強對管壁的沖刷效果，內(nèi)壁難以結垢，避免了隨著使用時間增加導致結垢降低傳熱效率的情況。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。