ES2863627T3 - Producto para aplicaciones reotécnicas - Google Patents
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Abstract
Producto para aplicaciones reotécnicas, con al menos una sección de superficie (A) que está prevista para entrar en contacto con un fluido que fluye en el sentido de flujo (S), en donde, en la sección (A) que entra en contacto con el fluido están realizados nervios (1,1',1") de longitud (L1,L2) y forma determinadas, de los cuales los nervios (1,1',1") contiguos delimitan cada uno de ellos un valle (8,8') entre sí, - en donde al menos cada dos nervios (1,1',1") que están dispuestos de forma contigua uno respecto a otro en el sentido transversal (X), están reunidos formando un grupo (G,G') con el valle (8,8') delimitado por cada uno de ellos, y - en donde están previstos al menos dos grupo (G,G'), - en donde cada grupo (G,G') está separado por un valle (12,12') de cada grupo (G,G') dispuesto de forma contigua al mismo, visto en el sentido transversal (X), - en donde el perfil de altura, con respecto al sentido transversal (X), del valle (12,12') que separa los respectivos grupos (G,G') entre sí, se diferencia en cada caso del perfil de altura, con respecto al sentido transversal (X), de los valles (8,8') que están delimitados por aquellos nervios (1,1',1") de los grupos (G,G') que al mismo tiempo son adyacentes al valle (12,12') que separa los grupos (G,G') entre sí, - en donde grupos (G,G') situados unos detrás de otros, visto en el sentido de flujo (S) del fluido, están dispuestos a una distancia (Z) entre sí, y - en donde cada uno de los grupos (G,G') contiguos uno a otro en el sentido transversal y separados entre sí por un valle (12), el valle (8') de un grupo (G) presenta un perfil de altura conformado de forma cóncava con respecto al sentido transversal (X) y el valle (8) del respectivo grupo (G') contiguo presenta un perfil de altura conformado de forma convexa con respecto al sentido transversal (X).
Description
DESCRIPCIÓN
Producto para aplicaciones reotécnicas
La invención se refiere a un producto para aplicaciones reotécnicas, con al menos una sección de superficie que está prevista para entrar en contacto con un fluido que fluye en el sentido de flujo, estando realizada en la sección que entra en contacto con el fluido nervios de determinada longitud y forma, delimitando nervios contiguos respectivamente un valle entre sí.
Los productos del tipo indicado anteriormente son por ejemplo chapas o tubos fabricados a partir de estas, y otros cuerpos de flujo, por los que o hacia los que durante el uso práctico fluye un medio fluido. Este tipo de productos se usan por ejemplo en la fabricación de intercambiadores de calor para instalaciones térmicas solares, como tubos de aspiración de equipos de aspiración empleados en el hogar o a gran escala, u otras aplicaciones. Con vistas a un aprovechamiento óptimo de la energía, en estas aplicaciones reotécnicas y en aplicaciones reotécnicas comparables, un objetivo de construcción esencial consiste en reducir al mínimo las pérdidas de flujo.
El fluido que fluye hacia los productos según la invención puede ser un líquido como por ejemplo agua, aceite, una suspensión, o dispensiones, un gas o una mezcla de gases, como por ejemplo aire, oxígeno, nitrógeno, argón o similares. Como fluido entran en consideración también mezclas de fases idénticas así como medios multifásicos como por ejemplo mezclas de gas y líquido o mezclas de partículas y fluido o flujos de partículas y gas. Partes de fase individuales pueden presentar diferencias de concentración. Igualmente, puede producirse un intercambio de sustancias dentro de una fase o entre las fases del fluido fluyente.
Los procedimientos aplicados generalmente en la fabricación de tubos, chapas o láminas de chapa así como de láminas varían mucho. Las chapas, láminas de chapa y láminas fabricadas a partir de materiales de acero o de metal ligero habitualmente se laminan en caliente o en frío en el proceso de fabricación. Si se componen de un material sensible a la corrosión, además, habitualmente se recubren adicionalmente. Por lo tanto, las chapas producidas a partir de aceros no resistentes a la corrosión habitualmente se recubren con zinc, estaño, zinc / magnesio. Adicionalmente o alternativamente, también se puede realizar un recubrimiento de barniz.
En la fabricación de tubos adecuados para aplicaciones reotécnicas, a partir de chapas, las chapas habitualmente en primer lugar se conforman formando un perfil hendido. A continuación, la hendidura originada durante ello se cierra mediante un procedimiento de soldadura. Alternativamente, también pueden fabricarse tubos sin soldadura, a partir de un material extruido redondo.
Todos los procedimientos conocidos para la fabricación de componentes destinados a aplicaciones reotécnicas tienen en común que la estructura superficial de los productos producidos presenta según el estado actual de la técnica las siguientes características:
- la estructura superficial es de naturaleza estocástica y está descrita solo de forma poco precisa. Para la descripción de la topografía superficial y la rugosidad se recurre a valores medios estadísticos, como por ejemplo la rugosidad media Ra aritmética, la rugosidad máxima Ry, la profundidad de rugosidad Rz promedia, etc.
- En la producción de chapas, se puede influir en la topología o la rugosidad de una chapa a través de una texturización de los cilindros de trabajo empleados en la laminación en caliente o en frío de las chapas. Así, mediante una texturización correspondiente de los cilindros se puede influir en los valores característicos mencionados anteriormente y, por consiguiente, influir en la impresión visual de la superficie, la posibilidad de barnizado o el comportamiento de deformación en pasos de conformación siguientes, como la embutición profunda y el prensado. Pero la estructura superficial que se puede producir de esta manera sigue siendo sustancialmente de naturaleza estocástica.
- Para la descripción de las propiedades esenciales para el comportamiento dinámico para el flujo de superficies de productos, de las que se trata principalmente aquí, igualmente se recurre a valores características determinadas, la rugosidad de arena, el coeficiente de fricción X, el índice de resistencia e índices similares determinados empíricamente, para describir la fricción y las pérdidas de presión que se producen en la respectiva superficie, hacia la que se dirige el flujo. Los índices correspondientes están influenciados por una parte por el tipo de flujo (laminar, turbulento) y, por otra parte, por el material así como por el procedimiento aplicado en la fabricación del respectivo producto que entra en contacto con el fluido que fluye. Por ejemplo, para un tubo de acero soldado longitudinalmente, piel de laminación nueva, el valor para la rugosidad de arena k equivalente normalmente se sitúa en el intervalo de 0,04 a 0,1 mm (estocástico).
Con vistas al uso eficiente de recursos así como al uso de energías respetuoso con el medio ambiente y el clima -en este caso, corriente, potencia de bomba, carburantes y similares - adquiere especial importancia la minimización de pérdidas de flujo en componentes por los que pasa o hacia los que se dirige el flujo. La energía que ha de ser aplicada para transportar un fluido por un tubo o hacer que fluya alrededor de un cuerpo depende de las pérdidas por fricción que genera en el fluido la sección del respectivo componente, expuesta al contacto con el fluido, es
decir, la superficie interior de un tubo por el que pasa el flujo o la respectiva pared de un cuerpo hacia el que se dirige el flujo. Para un movimiento relativo del componente y del fluido debe ser superada respectivamente al menos la fricción que reina entre los mismos.
En el caso de un tubo atravesado por el flujo se habla de la pérdida de presión Dp que resulta al ser atravesado con una velocidad de fluido v. En el caso del flujo alrededor de un cuerpo, frecuentemente se recurre al coeficiente de fricción cw como magnitud comparativa energética.
Las pérdidas por fricción en componentes, por los que pasa o hacia los que dirige el flujo resultan básicamente por el hecho de que en la zona de contacto, la velocidad relativa entre el fluido y la sección del componente, humectada por este, es igual a cero. Entre la velocidad de fluido en la sección correspondiente del componente y el flujo situado a más distancia se forma por consiguiente en el caso del flujo por un tubo un perfil de velocidad comprendido entre cero en la pared interior del tubo y un máximo de la velocidad centralmente dentro del tubo. En el caso del flujo hacia un cuerpo resulta un perfil de velocidad desde la “velocidad cero” en el respectivo componente y un máximo de velocidad del flujo en la zona exterior no influenciada, situada a una distancia del respectivo componente.
En la zona del contacto entre el fluido fluyente y el componente se forman regiones de flujo características, las llamadas capas límite, que determinan decisivamente tanto las pérdidas energéticas como la transmisión de calor o de sustancias entre el fluido y la pared / el cuerpo. En función del lugar de la observación y la forma de flujo (laminar o turbulenta) se originan capas límite laminares, zonas de transición y capas límite turbulentas (tanto para el flujo como para la temperatura y la concentración de sustancias). Su extensión espacial así como el lugar del cambio de laminar a turbulento se puede determinar en función de la rugosidad k.
Como se ha mencionado anteriormente, la rugosidad k generalmente es una magnitud estocástica y está determinada por el procedimiento de fabricación. En el caso de la producción de una chapa mediante laminación en caliente y en frío, los parámetros de laminación así como la rugosidad superficial del cilindro influyen de manera decisiva en la rugosidad de la chapa obtenida.
Otra causa de pérdidas por fricción o de una reducida transferencia de calor son los depósitos originados por el transporte de partículas o de gotas desde la región de flujo en contacto con la respectiva pared humectada del componente. El mecanismo de depósito está determinado por una parte por leyes químicas, metalúrgicas o termodinámicas y, por otra parte, por la rugosidad de una superficie.
Igualmente, el transporte de calor de una pared al fluido que fluye a lo largo de la misma - ya sea por procesos de enfriamiento, procesos de calentamiento o la incidencia de radiación - influye en el comportamiento del fluido directamente en la pared. Por tanto, el intercambio de calor influye especialmente en la viscosidad del respectivo fluido. Como consecuencia del calor suministrado o evacuado en la zona de la superficie de contacto se forma un gradiente de la viscosidad entre las zonas cercanas a la pared y las zonas no influenciadas, alejadas de la pared. En caso de una aplicación térmica solar o comparable, la formación de este gradiente influye en el comportamiento total de transmisión de calor del objeto contemplado.
Del documento DE 3609541 A1 se sabe que la resistencia al flujo de una superficie hacia la que fluye de forma turbulenta un fluido, como por ejemplo una superficie interior de un tubo, puede reducirse de tal manera que en la superficie del cuerpo correspondiente están realizadas acanaladuras que discurren en el sentido de flujo y que están separadas unas de otras por nervios realizados con cantos vivos. Los nervios están dispuestos en una multiplicidad de grupos de nervios escalonados, que se componen respectivamente de una multiplicidad de nervios dispuestos transversalmente u oblicuamente con respecto al sentido de flujo y a una distancia entre sí. Los nervios de grupos de nervios escalonados que se suceden en el sentido de flujo del fluido pueden estar dispuestos de forma desplazada unos respecto a otros lateralmente con respecto al sentido de flujo. Al mismo tiempo, los nervios de los distintos grupos de nervios escalonados presentan unas extensiones cortas en el sentido de flujo. Los nervios dispuestos de forma contigua transversalmente con respecto al sentido de flujo delimitan entre sí respectivamente un valle realizado a modo de una acanaladura, cuya transición hacia el nervio adyacente está realizada en forma de garganta redonda. Como decisivo para el efecto de la estructuración superficial conocida se considera la disposición por grupos escalonados. Mediante la realización selectiva de nervios cortos, dispuestos de forma desplazada por grupos escalonados, se pretende poder conseguir una minimización especialmente efectiva de la resistencia al flujo en la zona cercana a la pared.
Del documento EP 1925779 A1, además, de forma general es conocido que la resistencia al flujo en superficies alrededor de o sobre las que pasa el flujo se puede reducir y especialmente se puede seguir aumentando el grado de eficacia de máquinas de flujo, de tal forma que la superficie alrededor de o sobre la que pasa el flujo se provee de una estructura superficial que genera un efecto de piel de tiburón. Esto se pretende realizar por remoción de material, especialmente por un tratamiento corrosivo de la superficie o mediante la aplicación de un revestimiento que forma la estructura deseada sobre la respectiva superficie.
El documento JP2010007846 muestra otra superficie provista de nervios.
Ante el trasfondo del estado de la técnica descrito anteriormente, la invención tenía el objetivo de proporcionar un producto que se pueda fabricar de forma económica con propiedades de flujo mejoradas adicionalmente.
Este objetivo se consigue según la invención, por que un producto de este tipo está realizado según la reivindicación 1. De manera especialmente ventajosa, un producto según la invención puede usarse para la fabricación de tubos que llevan un fluido. A causa de sus propiedades de flujo especiales, los tubos fabricados a partir de los productos según la invención resultan adecuados especialmente para emplearse en instalaciones térmicas solares, tales como intercambiadores de calor y similares.
Formas de realización ventajosas de la invención están expuestas en las reivindicaciones dependientes y se explican a continuación.
Un producto según la invención está previsto para el uso práctico para aplicaciones reotécnicas, en las que al menos una de sus secciones de superficie entre en contacto con un fluido que fluye en un sentido de flujo. Conforme con el estado de la técnica mencionado anteriormente, en la sección que entra en contacto con el fluido están realizados nervios de determinada longitud y forma, delimitando los nervios contiguos respectivamente un valle entre sí.
Normalmente, el producto según la invención es un material metálico, especialmente un acero con una resistencia a la corrosión suficientemente alta, un material de chapa o de lámina, tal como se emplea para la fabricación de tubos o de otros cuerpos de flujo, en los que durante el uso práctico se produzca un contacto con un fluido movido con respecto a los mismos.
En un producto según la invención, los nervios realizados en su superficie y los valles situados entre estos ya no están posicionados con la misma forma y en una disposición uniforme, sino que están realizados de tal manera que mediante una agrupación y un posicionamiento selectivos de nervios y valles realizados de maneras distintas se crea una estructura superficial que por una parte puede ser fabricada de manera económica a gran escala y, por otra parte, está optimizada en cuanto a la minimización de pérdidas de flujo.
Esta optimización se consigue de tal forma que mediante la agrupación según la invención de nervios y valles con valles situados entre los grupos, que tienen otra configuración que los valles de los grupos contiguos, se evita de manera especialmente efectiva la aparición de turbulencias en el flujo, cercanas a la superficie. Sorprendentemente, se ha mostrado que no es especialmente eficaz la estructura superficial ordenada por grupos escalonados, realizada según el modelo del efecto de piel de tiburón, que en el estado de la técnica todavía se consideraba conveniente, sino que una disposición desordenada en comparación de los nervios y de los valles con una conformación respectivamente separada de los nervios y valles proporciona un comportamiento de flujo especialmente ventajoso. Una ventaja especial de la conformación según la invención de la estructura superficial consiste en que, a pesar de la conformación diferente de los valles que separan los grupos, el patrón predefinido según la invención de la disposición de los grupos formados por nervios y valles puede producirse mecánicamente de manera sencilla y de forma reproducible de manera segura. Si el producto según la invención es una chapa metálica, la estructura superficial según la invención, por ejemplo, se puede estampar de manera sencilla en un paso de laminación en la superficie de la chapa, de tal manera que se lamina con un cilindro provisto de un estampado negativo correspondiente.
Por lo tanto, con la invención está disponible un producto que al menos en la zona en la que está expuesto directamente al fluido que fluye con respecto al mismo tiene una superficie optimizada en cuanto a su resistencia al flujo. Evidentemente, la extensión de la superficie estructura según la invención no está limitada necesariamente solo a la sección del producto que entra en contacto con el fluido. Más bien, la estructura superficial según la invención también puede extenderse a través de la superficie completa del producto, si esto conviene por ejemplo abajo aspectos de la técnica de fabricación.
En función del respectivo caso de aplicación, también puede resultar conveniente que el producto según la invención presente en su superficie que entra en contacto con el fluido secciones en las que están realizados grupos de nervios y de valles, y secciones en las que no están presentes este tipo de grupos, es decir, que están realizadas especialmente de forma plana o que tienen otra estructura. Por ejemplo, es posible prever en la superficie, humectada por el fluido, del producto secciones provistas de grupos de nervios y valles, realizados según la invención, que se alternan sucesivamente con secciones conformadas de otra manera. Igualmente, en una sección realizada de forma plana pueden estar dispuestas a modo de islas secciones realizadas según la invención que presentan grupos de nervios y valles.
Como consecuencia de la estructura superficial conformada según la invención, en un componente (tubo) por el que pasa el flujo o en un cuerpo hacia o alrededor del que pasa el flujo resultan unas condiciones óptimas en cuanto a la resistencia al flujo. Mediante la conformación según la invención, por ejemplo, se pueden optimizar el grosor de la capa límite de flujo, el grosor de la capa límite de temperatura, la posición y la extensión de la región de transición en la que el flujo de pared cambia de laminar a turbulento, el comportamiento de transmisión de calor entre la sección de pared, hacia la que se dirige el flujo, y el fluido, el comportamiento de transmisión de sustancias entre la sección
de pared, de la que se aleja el flujo, y el fluido, los procesos de mezcla de zonas cercanas a la pared para el flujo sin perturbaciones fuera de la zona cercana a la pared, el comportamiento de partículas o de gotas en un flujo con contacto con una superficie, las propiedades del fluido en la zona cercana a la pared y las pérdidas por fricción. La diferencia entre el perfil de altura de un valle que separa dos grupos contiguos entre sí y el perfil de altura de los valles contiguos al mismo de los grupos puede conseguirse de manera muy sencilla de tal forma que el fondo del valle que separa respectivamente los grupos dispuestos de forma contigua entre sí se encuentra a una menor altura que el fondo de los valles de los grupos adyacentes al valle que los separa. Igualmente, una diferencia del perfil de altura puede consistir en que el valle que separa dos grupos está bombeado de forma cóncava, mientras que los valles contiguos de los grupos están bombeados de forma convexa, o al revés. Además, es posible que el valle que separa respectivamente dos grupos contiguos esté provisto de surcos o nervios, mientras que los valles contiguos de los grupos tengan una superficie uniformemente lista, o al revés.
La efectividad con la que se puede suprimir la aparición de turbulencias cerca de la superficie también se puede seguir incrementando de tal forma que al menos un nervio de cada grupo presenta una mayor altura que los demás nervios del grupo, es decir, que al menos dos nervios de un grupo presentan diferentes alturas.
Con respecto al fondo del valle que separa entre sí respectivamente dos grupos contiguos, visto transversalmente con respecto al sentido de flujo, la altura de los nervios en un producto según la invención se sitúa normalmente en el intervalo de 10 a 2.000 |jm.
Para evitar la aparición de un flujo laminar, cercano a la pared, también contribuye si en una estructura superficial según la invención, los grupos formados por nervios y valles limitados entre estos, están dispuestos de forma desplazada unos respecto a otros visto en el sentido de flujo del fluido. En el caso de una disposición de este tipo de los grupos se produce un intercambio especialmente intenso de las capas de flujo, por lo que se influye positivamente especialmente en la transferencia de calor entre la respectivamente sección de superficie, hacia la que se dirige el flujo, y el fluido que fluye hacia la misma.
Igualmente, puede repercutir positivamente en el comportamiento de flujo y la transferencia de calor, si grupos situados unos detrás de otros visto en el sentido de flujo del fluido o grupos situados unos al lado de otros visto transversalmente al sentido de flujo del fluido, están dispuestos a una distancia entre sí. Los flujos de capa límite que, dado el caso, resultan en la zona de las áreas distanciadoras realizadas normalmente de forma plana inciden entonces, después de una longitud de marcha determinada por la distancia, sobre un grupo de nervios y valles, en el que cambian de forma y sentido, con la consecuencia de que se produce un intercambio de las distintas capas de flujo. Esto tiene un efecto especialmente intenso si el fondo del área distanciadora presente entre grupos dispuestos a una distancia entre sí se encuentra a una menor altura que el fondo de los valles de los grupos adyacentes a la respectiva área distanciadora, o si grupos dispuestos unos detrás de otros visto en el sentido de flujo del fluido están posicionados de forma desplazada unos respecto a otros transversalmente al sentido de flujo. Para el mismo fin sirve si al menos dos grupos presentan una distancia distinta con respecto a uno de los grupos contiguos a los mismos.
Además de la macroestructuración según la invención, lograda por la disposición distanciada de los grupos, se puede conseguir una estructuración fina de la superficie, igualmente positiva con vistas a la optimización del comportamiento de flujo, de tal forma que cada uno de los grupos comprende al menos dos subgrupos que comprenden respectivamente al menos dos nervios y el valle delimitado por estos nervios y que, visto transversalmente al sentido de flujo del fluido, están separados entre sí por el valle que los separa. Por el hecho de que el perfil de altura del valle que separa los respectivos subgrupos entre sí se diferencia respectivamente del perfil de altura de los valles que están delimitados por aquellos nervios de los subgrupos que al mismo tiempo son adyacentes al valle que separa los subgrupos entre sí, también en la estructura fina se puede utilizar el estampado según la invención, reotécnicamente favorable, de los nervios y valles.
Con una técnica de fabricación sencilla, la estructura superficial según la invención se puede producir de tal forma que los grupos formados por nervios y valles delimitados respectivamente entre estos, y sus subgrupos, ocupan respectivamente un área realizada en ángulo recto. Precisamente si los distintos grupos y sus subgrupos se estampan mediante laminación o un procedimiento de conformación comparable en la superficie del producto, resulta favorable si la disposición de los grupos se realiza con un patrón que se repite. En caso de que los grupos comprenden subgrupos, estos pueden estar dispuestos en forma de cruz, visto desde arriba, o de tal forma que puntos centrales del área ocupada respectivamente por estos formen los puntos angulares de un triángulo.
Para evitar la aparición de turbulencias a ser posible también en la zona de los subgrupos reunidos formando un grupo, puede resultar conveniente que al menos dos de los subgrupos presenten perfiles de altura diferentes uno de otro.
Normalmente, los grupos, si no presentan subgrupos, o sus subgrupos, ocupan respectivamente un área de 10x10 jm 2 a 2.000 x 2.000 jm 2. Si varios subgrupos están reunidos formando un grupo, dicho grupo puede cubrir un área notablemente mayor.
Por lo tanto, normalmente, en un producto según la invención, en una sección que durante el uso práctico está expuesto a un flujo del fluido, está estampada una estructura superficial que comprende un grupo con al menos dos nervios y un valle situado entre estos, midiendo la longitud y el ancho del área ocupada por el grupo normalmente en cada caso entre 10 y 2.000 |jm y teniendo al menos uno de los nervios una altura entre 10 y 2.000 |jm, estando los nervios de los grupos unidos entre sí por al menos un valle y presentando este valle al menos una zona que es más alta que el fondo del valle preferentemente exento de estructura, situado entre grupos contiguos unos a otros.
Para evitar en la zona de las superficies frontales de los nervios, hacia las que se dirige el flujo de fluido, la aparición de turbulencias, puede resultar conveniente biselar o redondear la superficie frontal correspondiente. Para este mismo fin, también pueden estar biseladas o redondeadas las superficies de nervios, situadas en el lado en el que el flujo de aleja, para evitar allí una rotura de flujo. Además, puede tener un efecto reotécnicamente favorable si, visto en el sentido de flujo, las superficies laterales de los nervios se extienden una hacia otra partiendo de una superficie frontal comparativamente ancha, hacia la que se dirige el flujo, en sentido hacia la superficie frontal más estrecha, situada en el lado en el que se aleja el flujo, del nervio, o están biseladas.
Normalmente, los productos según la invención son productos planos de acero fabricados por técnica de laminación, como por ejemplo cintas o cintas hendidas de acero inoxidable.
A continuación, la invención se explica en detalle con la ayuda de un dibujo que representa un ejemplo de realización. Muestran respectivamente esquemáticamente:
las figuras 1a a 1f diferentes formas de sección transversal posibles, no conformes con la invención, de nervios realizados en una estructura superficial según la invención;
las figuras 2a a 2d diferentes formas posibles, no conformes con la invención, de nervios realizados en una estructura superficial, en alzado lateral;
las figuras 3a a 3b diferentes formas posibles de nervios realizados en una estructura superficial según la invención, en una vista en perspectiva;
las figuras 4a a 4h diferentes perfiles de altura de grupos de una estructura superficial según la invención, de las que los perfiles de altura representados en las figuras 4a, 4b son conformes con la invención y los perfiles de altura representados en las figuras 4c a 4h no son conformes con la invención; las figuras 5a a 5b diferentes disposiciones de grupos en una estructura superficial según la invención, en una vista en perspectiva;
las figuras 6a a 6b diferentes superficies de un producto plano de acero, en una vista en planta desde arriba; la figura 7 una estructura superficial no conforme con la invención, en una vista en perspectiva;
las figuras 8a a d respectivamente un grupo que comprende diferentes subgrupos de una estructura superficial, en una vista en planta desde arriba;
la figura 9 un tubo para un intercambiador de calor, en sección transversal.
En las figuras 1a a 1f están representadas diferentes formas de sección transversal posibles de nervios 1 estampados en una estructura superficial de un producto P presente por ejemplo en forma de una chapa de acero inoxidable, laminada en caliente y en frío. El grosor a y la altura b de los nervios 1 se sitúan respectivamente en el intervalo de 0 a 2.000 jm, mientras que los ángulos y1,y2 encerrados entre los flancos 2, 3 y la superficie de base 4 de los nervios 1 pueden medir entre 0° y 125°. Los ángulos y1,y2 pueden ser iguales o desiguales.
La superficie de techo 5 de los nervios puede ser plana (figuras 1a a 1c) o estar bombeada de forma cóncava (figura 1e) o de forma convexa. Los radios de transición r1, r2, situados en el intervalo de 0 a 2.000 jm, hacia los flancos 3, 4 del nervio 1 pueden estar realizados de forma igual o desigual. Igualmente es posible realizar el nervio 1 con flancos 3, 4 que se extienden hacia arriba uno hacia el otro en ángulo agudo, de tal forma que resulte una forma de sección transversal triangular (figura 1d), o emplear un nervio 1 en el que no existan flancos pronunciados, sino solo una superficie de techo 5 curvada de forma cóncava (figura 1f).
El grosor a, la altura b, los ángulos y1,y2 así como los radios r1 y r2 de los perfiles de sección transversal pueden aumentar o disminuir (de forma lineal y no lineal) de manera continua, para lograr de esta manera un cambio de perfil en el sentido de flujo S.
En el sentido de flujo S, los nervios 1 pueden presentar un curso rectilíneo o un curso arqueado una o varias veces. Igualmente, es posible modificar una o varias veces la forma de sección transversal de los nervios 1 en el sentido de
flujo S.
Los nervios 1,1',1” dispuestos unos detrás de otros en el sentido de flujo pueden presentar, como se indica en las figuras 2a a 2d, en el sentido de flujo S del respectivo fluido diferentes longitudes L1,L2, diferentes cursos de altura de sus superficies de techo 5, así como superficies 6 frontales hacia las que se dirige el flujo y superficies de las que se aleja el flujo, biseladas bajo diferentes ángulos a1,a2. Las distancias D1,D2 entre nervios 1,1',1” que se suceden en el sentido de flujo S, igualmente pueden diferir entre sí. También son posibles formas de nervio en las que no existan superficies de techo pronunciadas, sino que en las que la superficie 6, hacia la que se dirige el flujo, y la superficie 7, de la que se aleja el flujo, hacen tope directamente una con otra (figuras 2b, 2c).
Los nervios 1,1',1” pueden presentar un grosor a constante, visto en el sentido de flujo S. Igualmente, es posible variar el grosor a de los nervios 1,1',1” a través de su longitud L1,L2. En este caso, como se indica en las figuras 3a, 3b, visto en el sentido de flujo S, los nervios 1,1',1” pueden estrecharse partiendo de un grosor a grande en la zona de la superficie 6, hacia la que se dirige el flujo, hasta un grosor a' reducido en la zona de la superficie 7 de la que se aleja el flujo. Para ello, los flancos 2, 3 de los nervios 1 pueden extenderse uno hacia otro en sentido hacia la superficie 7 de la que se aleja el flujo. Igualmente, la altura b de los nervios 1,1',1” puede ser constante o variar a lo largo de la respectiva longitud L1,l2 de los nervios 1,1',1”. De esta manera, la altura b puede aumentar en el sentido de flujo S desde una altura b' reducida en la zona de la superficie 6, hacia la que se dirige el flujo, hasta una altura b” grande en la zona de la superficie, de la que se aleja el flujo, o al revés.
Además, puede resultar favorable si, visto en el sentido de flujo S, los nervios 1,1',1” describen un arco o discurren de forma curvada de manera múltiple.
Los nervios 1,1',1” reunidos respectivamente formando un grupo G delimitan entre sí respectivamente un valle 8, 8', 8” que une los nervios 1,1',1” entre sí. El respectivo valle 8, 8', 8” puede presentar por ejemplo un fondo 9 bombeado de forma convexa (figura 4a), bombeado de forma cóncava (figura 4b), con forma de embudo en sección transversal (figura 4d) o plano y convertirse, con un canto 19 definido nítidamente o con una garganta 11 curvada de forma continua, en los nervios adyacentes. Igualmente, el respectivo valle 8' también puede estar realizado como plataforma presente entre dos nervios 1, 1' de distinta altura b, b', que se suceden en forma de escalones (figura 4c). Cada grupo G comprende por lo tanto al menos dos nervios 1,1',1”. Los nervios 1,1',1” de un grupo pueden presentar la misma altura b (figuras 4a, 4b). Igualmente, puede resultar conveniente si al menos un nervio 1' de un grupo G tiene una altura b' que difiere de la altura b de los otros grupos (figuras 4c a 4h).
En función del tamaño de los respectivos grupos G,G', las distancias q, q' de los grupos G, medidas en el sentido transversal X con respecto al sentido de flujo S, están situados unas respecto a otras en el intervalo de 5 |jm a 10 mm. Las distancias q, q' pueden ser idénticas para todos los pares de grupos G,G' contiguos, dispuestos en el sentido transversal X, o pueden variar. Para ello, pueden seguir una función discrecional para ajustar localmente propiedades específicas.
Los valles 12,12' presentes entre dos grupos G,G' dispuestos de forma contigua uno a otro pueden estar realizados de forma plana o presentar un perfil de altura que difiere de un plano. El perfil de altura del valle 12,12' que separa los respectivos G,G' entre sí se diferencia respectivamente del perfil de altura de los valles 8, 8' que están delimitados por aquellos nervios 1, 1' de los grupos G,G' que al mismo tiempo son adyacentes al valle 12,12' que separa los grupos G,G' entre sí.
Visto en el sentido de flujo S, los grupos G,G' pueden estar dispuestos en filas de forma alineada entre sí (figura 5a) o de forma desplazada uno respecto a otro en el sentido transversal X (figura 5b). En el caso de la disposición desplazada, el desplazamiento V no tiene que ser igual para todos los grupos G,G', sino que igualmente puede variarse para ajustar localmente propiedades específicas.
Además, los grupos G,G', como también se muestra en las figuras 5a,5b, pueden estar dispuestos a una distancia Z entre sí en el sentido de flujo S. Esta tampoco tiene que ser constante, sino que puede ser distinta para cada par de grupos G,G' dispuestos de forma contigua uno a otro en el sentido de flujo S, para ajustar localmente propiedades específicas. Las áreas distanciadoras 13,13' situadas entonces los grupos G,G situados a una distancia en este sentido pueden estar conformadas de forma plana como los valles 12,12' que separan los grupos G,G' en sentido transversal X o estar conformadas de otra manera para ajustar localmente propiedades específicas de la superficie. En función de las respectivas circunstancias locales, los valles 12,12' y las áreas distanciadoras 13,13' pueden coincidir. Este es el caso por ejemplo si grupos G,G' y áreas distanciadoras 13,13' o valles 12,12' que separan los grupos entre sí están dispuestos alternándose en forma de tabla de ajedrez.
El producto P presente como chapa de acero inoxidable puede presentar secciones de superficie A' que están realizadas de forma exenta de grupos G,G' y de forma sustancialmente plana. Las secciones A de la superficie del producto P, en las que asientan los grupos G,G' pueden extenderse a través del ancho B completo del producto P y asentar respetivamente entre dos secciones de superficie A' planas (figura 6a) o estar dispuestas a modo de isla en una sección de superficie A' plana (figura 6b).
Mediante la realización de una estructura superficial según la invención en determinadas secciones A del producto P se pueden conferir de manera referida al lugar propiedades definidas. De esta manera, confiriendo una estructura superficial según la invención es posible ajustar localmente o de manera referida al lugar un determinado comportamiento de transferencia de calor o de sustancias, una determinada pérdida de presión, un determinado efecto de fricción o un determinado efecto óptico, como por ejemplo el coeficiente de emisión o de absorción en caso de irradiación solar.
Los grupos G,G' pueden comprender respectivamente subgrupos U,U',U” dispuestos unos respeto a otros de la misma manera que los grupos G,G'. Los subgrupos U,U',U” de un grupo G,G' pueden estar posicionados unos detrás de otros en el sentido de flujo S o unos al lado de otros en el sentido transversal X. Los valles que separan subgrupos U,U',U” contiguos respectivamente en sentido transversal X pueden estar realizados de forma lisa o plana, es decir, sin estructura, o presentar un perfil de altura, cuya altura máxima sin embargo es respectivamente menor que el de los valles del subgrupo adyacente.
Como se indica en las figuras 7, 8a a 8b, un grupo G,G' puede estar compuesto por dos, tres, cuatro, cinco o más subgrupos U,U',U”, presentando cada grupo G,G' respectivamente una distancia Z con respecto al respectivo grupo G,G' contiguo en el sentido de flujo S o contiguo en el sentido transversal X. Los valles (sentido X) y las áreas distanciadoras (sentido de flujo S), presentes entre los subgrupos U,U',U”, pueden, al igual que en la macroestructura formada por los grupos G,G', los valles 12,12' y las áreas distanciadoras 13,13' que separan los grupos G',G', ser lisos o presentar un perfil plano descrito por una función discrecional. Sin embargo, también aquí es válido que el perfil de altura de los valles que separan los subgrupos y de las áreas distanciadoras presentes eventualmente entre estos no es más alto que el de los nervios de los subgrupos.
Los subgrupos U,U',U” reunidos formando un grupo G,G' pueden estar realizados de forma idéntica o diferente, para influir de una manera determinada, respectivamente de forma local, en un comportamiento de flujo determinado del fluido que fluye hacia la superficie del producto P.
El tubo 14 para un intercambiador de calor, que está representado no a escala en la figura 9 para su ilustración, ha sido fabricado a partir de un recorte de chapa obtenido a partir del producto P, que en un primer paso de fabricación se ha doblado alrededor de un mandril formando un perfil hendido de sección transversal circular. Después, la hendidura de juntura del perfil hendido se cerró mediante un cordón de soldadura 15 por soldadura con rayo láser.
Tanto en su superficie exterior 16 como en su superficie interior 17, el tubo 14 está provisto de una estructura superficial según la invención. En las superficies interiores 17 del tubo 14 atravesado por agua u otro medio intercambiador de calor, esta estructura superficial produce una resistencia al flujo reducida a la vez de una transferencia de calor óptima de las paredes del tubo al medio intercambiador de calor. La estructura superficial formada en el lado exterior del tubo 14, en cambio, produce una capacidad de absorción de calor óptima. En total, de esta manera, con la ayuda de la estructura superficial según la invención, la energía de radiación que incide sobre el tubo 14 es absorbida con un alto grado de eficacia por el tubo 14 y es emitida al medio que atraviesa el tubo 14.
Signos de referencia
1,1',1” Nervios
2,3 Flancos de los nervios 1,1',1”
4 Superficie de base de los nervios 1,1',1”
5 Superficie de techo de los nervios 1,1',1”
6 Superficie de los nervios 1,1',1”, hacia la que se dirige el flujo
7 Superficie de los nervios 1,1',1”, de la que se aleja el flujo
8, 8', 8” Valle entre dos nervios 1,1',1” de un grupo G,G'
9 Fondo del valle 8, 8', 8”
10 Canto
11 Garganta
12,12' Valle que separa dos grupos G,G' contiguos
13,13' Superficies distanciadoras
14 Tubo
15 Cordón de soldadura
16 Superficie exterior del tubo 14
17 Superficie interior del tubo 14
a1,a2 Ángulo
y1,y2 Ángulo
a, a' Grosor de los nervios 1,1',1”
b, b',b” Altura de los nervios 1,1',1”
A' Sección de superficie
A Sección de la superficie del producto P, en la que asientan los grupos G,G’ B Ancho del producto P
D1,D2 Distancias entre nervios 1,1',1” que se suceden en el sentido de flujo S G,G' Grupos
L1,L2 Longitud de los nervios 1,1',1”
q,q' Distancia de los grupos G,G'
P Producto (chapa de acero inoxidable)
r1,r2 Radios de transición
S Sentido de flujo de un fluido
U,U',U” Subgrupos de los grupos G,G'
V Desplazamiento
X Sentido transversal con respecto al sentido de flujo S
Z Distancia
Claims (5)
1. Producto para aplicaciones reotécnicas, con al menos una sección de superficie (A) que está prevista para entrar en contacto con un fluido que fluye en el sentido de flujo (S), en donde, en la sección (A) que entra en contacto con el fluido están realizados nervios (1,1',1”) de longitud (L1,L2) y forma determinadas, de los cuales los nervios (1,1',1”) contiguos delimitan cada uno de ellos un valle (8,8') entre sí,
- en donde al menos cada dos nervios (1,1',1”) que están dispuestos de forma contigua uno respecto a otro en el sentido transversal (X), están reunidos formando un grupo (G,G') con el valle (8,8') delimitado por cada uno de ellos, y
- en donde están previstos al menos dos grupo (G,G'),
- en donde cada grupo (G,G') está separado por un valle (12,12') de cada grupo (G,G') dispuesto de forma contigua al mismo, visto en el sentido transversal (X),
- en donde el perfil de altura, con respecto al sentido transversal (X), del valle (12,12') que separa los respectivos grupos (G,G') entre sí, se diferencia en cada caso del perfil de altura, con respecto al sentido transversal (X), de los valles (8,8') que están delimitados por aquellos nervios (1,1',1”) de los grupos (G,G') que al mismo tiempo son adyacentes al valle (12,12') que separa los grupos (G,G') entre sí,
- en donde grupos (G,G') situados unos detrás de otros, visto en el sentido de flujo (S) del fluido, están dispuestos a una distancia (Z) entre sí, y
- en donde cada uno de los grupos (G,G') contiguos uno a otro en el sentido transversal y separados entre sí por un valle (12), el valle (8') de un grupo (G) presenta un perfil de altura conformado de forma cóncava con respecto al sentido transversal (X) y el valle (8) del respectivo grupo (G') contiguo presenta un perfil de altura conformado de forma convexa con respecto al sentido transversal (X).
2. Producto según la reivindicación 1, caracterizado por que el fondo (9) del valle (12,12') que separa respectivamente los grupos (G,G') dispuestos de forma contigua uno respecto a otro está situado en cada caso a una menor altura que el fondo de los valles (8,8') de los grupos (G,G') adyacentes al valle (12,12') que los separa.
3. Producto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los grupos (G,G') están dispuestos de forma desplazada unos respecto a otros, visto en el sentido de flujo (S) del fluido.
4. Producto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el fondo del área distanciadora (13,13') presente entre grupos (G,G') dispuestos distanciados entre sí en el sentido de flujo (S) se encuentra a una menor altura que el fondo (9) de los valles (8,8') de los grupos (G,G') adyacentes a la respectiva área distanciadora (13,13').
5. Producto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que grupos (G,G') están dispuestos uno detrás de otro en fila, visto en el sentido de flujo (S) del fluido.
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| WO2021033162A1 (en) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | 3M Innovative Properties Company | Microstructured surface with increased microorganism removal when cleaned, articles and methods |
| US11766822B2 (en) | 2019-08-20 | 2023-09-26 | 3M Innovative Properties Company | Microstructured surface with increased microorganism removal when cleaned, articles and methods |
| US11614106B2 (en) | 2019-08-21 | 2023-03-28 | Lockheed Martin Corporation | Partially submerged periodic riblets |
| US12270424B2 (en) * | 2019-08-21 | 2025-04-08 | Lockheed Martin Corporation | Staggered periodic riblets |
| US12085102B2 (en) | 2019-08-21 | 2024-09-10 | Lockheed Martin Corporation | Submerged periodic riblets |
| US11397059B2 (en) * | 2019-09-17 | 2022-07-26 | General Electric Company | Asymmetric flow path topology |
| US20220010934A1 (en) * | 2020-07-10 | 2022-01-13 | University Of Maryland, College Park | System and method for efficient isothermal compression |
| JP2023553925A (ja) | 2020-12-11 | 2023-12-26 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 構造化表面を有するフィルムを熱成形する方法及び物品 |
| WO2022162528A1 (en) * | 2021-01-28 | 2022-08-04 | 3M Innovative Properties Company | Microstructured surface with increased microorganism removal when cleaned, articles and methods |
| US11815111B2 (en) * | 2021-03-15 | 2023-11-14 | Bruce Preston Williams | Multi-functional microstructured surface development three dimensional form solutions in individual tile and multiple tile array configurations |
| CN113175838B (zh) * | 2021-05-21 | 2022-07-22 | 南通职业大学 | 带有复合绕流结构的换热器 |
| CN113834368B (zh) * | 2021-10-22 | 2023-07-25 | 河北工业大学 | 一种三维变截面扰流柱结构、换热板及换热器芯体 |
| CN113983266A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-01-28 | 中铁建电气化局集团第一工程有限公司 | 一种基于v型沟槽导流栅片的减阻弯头装置 |
| JP2023147656A (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 大日本印刷株式会社 | 流体抵抗低減構造およびフィルム |
| CN115367042A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-11-22 | 大连海事大学 | 一种仿尖吻鲭鲨表面结构的流体减阻结构 |
| WO2024054133A2 (ru) * | 2022-09-06 | 2024-03-14 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Ивл Турботехнологии" | Центробежный компрессор аппарата искусственной вентиляции легких |
| EP4680320A1 (en) * | 2023-03-13 | 2026-01-21 | California Institute of Technology | Anti-infection catheter and manufactirung method |
| DE102024103619A1 (de) * | 2024-02-08 | 2025-08-14 | TI Automotive (Fuldabrück) GmbH | Verlustarmes Rohr sowie Verwendung dieses Rohres in einem Fahrzeug |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2389166A (en) * | 1942-01-20 | 1945-11-20 | Jay J Seaver | Flue insert for regenerative furnaces and the like |
| US4314587A (en) * | 1979-09-10 | 1982-02-09 | Combustion Engineering, Inc. | Rib design for boiler tubes |
| DE3528135A1 (de) * | 1985-08-06 | 1987-04-02 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Einrichtung zur verringerung des reibungswiderstandes |
| US4733698A (en) * | 1985-09-13 | 1988-03-29 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Heat transfer pipe |
| DE3534293A1 (de) | 1985-09-26 | 1987-04-02 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Einrichtung zur verringerung des reibungswiderstandes |
| DE3609541A1 (de) | 1986-03-21 | 1987-09-24 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Verminderten stroemungswiderstand durch herabgesetzte wandschubspannung aufweisende oberflaeche eines turbolent ueberstroemten koerpers |
| US4930729A (en) * | 1986-05-22 | 1990-06-05 | Rolls-Royce Plc | Control of fluid flow |
| GB8706554D0 (en) | 1987-03-19 | 1987-04-23 | Rolls Royce Plc | Boundary layer devices |
| FR2706197B1 (fr) * | 1993-06-07 | 1995-07-28 | Trefimetaux | Tubes rainurés pour échangeurs thermiques d'appareils de conditionnement d'air et de réfrigération, et échangeurs correspondants. |
| KR0134557B1 (ko) * | 1993-07-07 | 1998-04-28 | 가메다카 소키치 | 유하액막식 증발기용 전열관 |
| US5704424A (en) * | 1995-10-19 | 1998-01-06 | Mitsubishi Shindowh Co., Ltd. | Heat transfer tube having grooved inner surface and production method therefor |
| US5833389A (en) * | 1996-12-09 | 1998-11-10 | Orlev Scientific Computing Ltd. | Apparatus for controlling turbulence in boundary layer and other wall-bounded fluid flow fields |
| US6471717B1 (en) * | 1998-03-24 | 2002-10-29 | Innercool Therapies, Inc. | Selective organ cooling apparatus and method |
| JP2000087921A (ja) | 1998-09-18 | 2000-03-28 | Agency Of Ind Science & Technol | 流動抵抗低減方法 |
| SE517450C2 (sv) * | 1999-06-18 | 2002-06-04 | Valeo Engine Cooling Ab | Fluidtransportrör samt sätt och anordning för framställning av detsamma |
| US6345791B1 (en) * | 2000-04-13 | 2002-02-12 | Lockheed Martin Corporation | Streamwise variable height riblets for reducing skin friction drag of surfaces |
| JP2002372390A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-26 | Kobe Steel Ltd | 流下液膜式蒸発器用伝熱管 |
| DE10130392C2 (de) * | 2001-06-23 | 2003-06-26 | Bernd Spaeth | Gleitelemente, beispielsweise Schneegleitelemente, mit verbesserten Eigenschaften |
| DE20114878U1 (de) * | 2001-09-08 | 2002-03-28 | Späth, Bernd, 74248 Ellhofen | Oberfläche mit verbesserten Eigenschaften |
| PL204021B1 (pl) * | 2001-11-02 | 2009-12-31 | Cnt Spo & Lstrok Ka Z Ogranicz | Powłoka superhydrofobowa |
| FR2837270B1 (fr) * | 2002-03-12 | 2004-10-01 | Trefimetaux | Tubes rainures a utilisation reversible pour echangeurs thermiques |
| DE10217111A1 (de) | 2002-04-17 | 2003-11-06 | Roehm Gmbh | Festkörper mit mikrostrukturierter Oberfläche |
| WO2006088138A1 (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 金属管及びその製造方法 |
| US20070031639A1 (en) | 2005-08-03 | 2007-02-08 | General Electric Company | Articles having low wettability and methods for making |
| EP1925779A1 (de) | 2006-11-23 | 2008-05-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Strömungsführendes Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines solchen |
| DE602007009131D1 (de) * | 2007-01-26 | 2010-10-21 | Kick Off Ltd | Oberflächenstruktur |
| JP5476639B2 (ja) | 2008-06-30 | 2014-04-23 | 公益財団法人北九州産業学術推進機構 | 流動抵抗低減構造 |
| RU2423625C2 (ru) * | 2009-08-31 | 2011-07-10 | Евгений Иванович Терентьев | Антиволновой материал |
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