扁状凹槽换热管及应用扁状凹槽换热管的换热器.pdf

本发明扁状凹槽换热管及应用扁状凹槽换热管的换热器，是一种应用于汽车发动机废气再循环系统中作为发动机废气再循环冷却器的换热器。包括截面形状的高度和宽度不等的不锈钢管体，所述管体上下表面设有平行排列的向内凹的短凹槽，间隔多个凹槽之间的上下表面设有向外凸起的鼓包。本发明由于扁状凹槽换热管的凹槽和鼓包的组合设置，使换热管在承受剧烈温度和压力变化的情况下，不易变形并产生稳定的换热效果。增加换热效率的短凹槽还起到增加扁管长轴方向平面的强度抑制了变形，管与管之间鼓包的互相支撑有力的改善了管壁的受力情况，使扁管的变形最小，即使变形也可以在管之间留有足够的余地，有利于管外介质的流动。

1.  一种扁状凹槽换热管，包括截面形状的高度和宽度不等的不锈钢管体，其特征在于，所述管体上下表面设有平行排列的向内凹的短凹槽，间隔多个凹槽之间的上下表面设有向外凸起的鼓包。

2.  根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，所述短凹槽的间距相等，管体上所有的短凹槽的沿长边方向的轴线连接在一起可以形成一条连续的围绕管体的等螺距的螺旋线。

3.  根据权利要求2所述的扁状凹槽换热管，其特征在于，所述短凹槽的沿长边方向的轴线的螺旋升角的范围为15～30°。

4.  根据权利要求1、2、3所述的换热管，其特征在于，所述的鼓包的设置是间隔多个凹槽设置一个鼓包，以鼓包代替该位置上的凹槽。

5.  根据权利要求4所述的扁状凹槽换热管，其特征在于，所述鼓包的突出高度不小于0.4mm。

6.  根据权利要求5所述的扁状凹槽换热管，其特征在于，所述鼓包的形状为短凸槽，所述短凸槽的沿长边方向的轴线与各所述短凹槽的轴线形成螺旋线。

7.  根据权利要求5所述的扁状凹槽换热管，其特征在于，所述鼓包的形状为圆形或椭圆形，所述圆形鼓包的圆心在各所述短凹槽的中线轴线形成螺旋线上；所述椭圆形鼓包的长轴轴线与各所述短凹槽的沿长边防线的轴线形成螺旋线。

8.  一种应用权利要求1所述扁状凹槽换热管的换热器，包括：壳体、换热管、管板、法兰、水管和支架；所述管板设置在壳体的两端，所述换热管管口焊接在管板预留的通孔中，其特征在于，所述换热管为带有向外凸起鼓包的扁状凹槽换热管，换热管之间通过所述鼓包相互支撑。

9.  根据权利要求8所述的换热器，其特征在于，所述换热管的鼓包顶端与相邻换热管的鼓包顶端接触。

10.  根据权利要求8所述的换热器，其特征在于，所述换热管的鼓包顶端与相邻换热管没有凹槽或鼓包的管体部分接触。

扁状凹槽换热管及应用扁状凹槽换热管的换热器
技术领域
本发明扁状凹槽换热管及应用扁状凹槽换热管的换热器，是一种用于汽车发动机的配件，是一种应用于汽车发动机废气再循环系统中作为废气再循环冷却器的换热器。
背景技术
换热器的应用历史悠久，但仍处于不断的改进和发展中。换热器在石油化工、机械制造、炼油、冶金、轻工、制药、食品等行业的应中占全部工艺设备投资的40％～60％，因此新型换热器随着科技的进步而不断涌现。在汽车领域，发动机废气再循环冷却系统用冷却器也在不断的改进，以适应日益严格的汽车尾气排放的标准。
废气再循环冷却器的应用是汽车行业降低汽车尾气排放的有效措施之一，也是满足国三、国四甚至更高排放要求所需选用设备的一种。废气再循环冷却技术是废气再循环系统中加入冷却器，将汽车发动机所排放的部分循环再利用的废气先通过废气再循环冷却器进行冷却后，重新与新鲜空气充分混合后回传到发动机的燃烧室进行燃烧的一种技术。由于发动机NOx的生成条件是高温富氧，而废气再循环技术利用废气中含有大量化学惰性气体(CO₂、N₂、H₂O)具有较高的比热，使混合气热容量增大，使得相同量的混合气升高同样温度则所需的热量增加，从而有效降低最高燃烧温度，偏离了NOx的高温生成区；另一方面废气对新鲜空气的稀释也相应降低了氧的浓度，从而有效地抑制NOx的生成。因此在废气再循环系统中，设置高效的废气再循环冷却器可以使汽车的尾气排放量满足严格法规的要求。
目前，汽车发动机废气再循环系统用的换热器有两大类。
第一类是板翅式换热器，是由多块薄板和板间的翅片组成，翅片属于传热的二次表面，翅片增加了传热总面积，又能起到管板间距并增强刚度的作用，此类换热器结构复杂、制造成本高，同时其换热效率也比传统的管壳式换热器相对较高一些，但板翅式换热器适用于较低的热负荷和较低机械负荷的工作环境。
第二类是管壳式换热器，而一般传统的管壳式换热器是在一个圆筒形壳体内设置许多平管(称这些平管为管束)，冷热两种流体分别从管内空间(管侧)和管外空间(壳侧)流过进行热量的交换；通常会在壳侧装置与管束平行的纵向隔板或与管束垂直的折流板；以提高流体的流速并增强扰动，提高换热效率。此类换热器结构简单，但换热效率较低，可以对这种传统的管壳式换热器的换热管进行改进设计，最终实现提高换热效率的目的；
目前，应用在废气再循环系统的冷却器是基于上述的管壳式换热器，在其中设置了一种表面带有向内凸起的螺旋凹槽的横截面为圆形的换热管，换热效率相对提高了许多，且目前应用比较广泛。但是随着世界各国汽车排放法规的日益严格，应用圆形螺旋凹槽换热管的换热器的需要进行改进。
为进一步提高换热效率，在管壳式换热器中通常选择的换热管为扁管。所述扁管的意思是管的截面是非圆形的管子，截面的尺寸有一长轴和一短轴，长轴与短轴的比例大于1。扁管截面的几何形状可以是椭圆形或近似矩形，或者两个半圆中间由直线连接而成等多种形状，因为扁管的可以增大管内外介质的换热面积。这种扁状管在长轴方向上形成比较宽阔的上下表面，在短轴方向上形成比较狭窄的侧表面。在通常情况下管壳式换热器可以通过设置密集的换热管来提高换热效率，但对于汽车发动机废气再循环使用的换热器则情况比较特殊，使用的环境相对恶劣。汽车发动机所排出的废气有两个特点：一是温度变化较大，发动机未启动时换热器在常温下，发动机一旦启动，换热器中的温度会持续升高，甚至达到数百度的高温，因为汽车发动机经常处于启动和停止的变化工作状态中，所以废气再循环使用的换热器的工作环境也变化十分频繁，这是一般换热器的工作环境所没有的。另一个问题是换热器管内压力周期性变化。由于发动机工作在吸气-压缩-做功-排气这-循环中，也就是说废气再循环换热器中管内的压力只是在发动机排气的时候才出现，其他时间压力较小，当然实际情况是有多个发动机缸体轮换工作，即便在多缸体轮换工作的情况下，废气再循环换热器中管内的压力也是不断的变化，管壁不断的受到周期性的冲击，这也是通常换热器所没有的工作环境。由于急剧变化的温度和压力使废气再循环换热器中的换热管十分容易产生变形。特别是扁状管，因为扁状管长轴方向的管体相对短轴方向的管体薄弱，特别是在管内周期性压力冲击的情况下，长轴方向的管壁容易向外鼓起变形。如果换热管过于密集，两个鼓起的换热管就可能挤在一起，阻挡换热管外换热介质的流动，导致换热器整体的换热效率降低。需要提出一种新型的换热管克服换热管变形的缺点。
发明内容
本发明的目的是提出一种扁状凹槽换热管及应用扁状凹槽换热管的换热器，所述的扁状凹槽换热管是一种在密集换热管的换热器中不易变形，不会阻塞管外介质流动的换热管。所述的换热器使用的所述的换热管。所述换热管构成的换热器尤其适于作为汽车发动机系统中的废气再循环冷却器或涡轮增压系统中换热器。
本发明的目的是这样达到的：一种扁状凹槽换热管，包括截面形状的高度和宽度不等的不锈钢管体，所述管体上下表面设有平行排列的向内凹的短凹槽，间隔多个凹槽之间的上下表面设有向外凸起的鼓包。
一种应用上述扁状凹槽换热管的换热器，包括：壳体、换热管、管板、法兰、水管和支架；所述管板设置在壳体的两端，所述换热管管口焊接在管板预留的通孔中，所述换热管为带有向外凸起鼓包的扁状凹槽换热管，换热管之间通过所述鼓包相互支撑。
本发明的有益效果是：由于扁状凹槽换热管，其凹槽和鼓包的组合设置，使换热管在承受剧烈温度和压力变化的情况下，不易变形并产生较高的换热效果。增加换热效率的短凹槽还起到增加扁管长轴方向平面的强度抑制了变形，管与管之间鼓包的互相支撑有力的改善了管壁的受力情况，使扁管的变形最小，即使变形也可以在管之间留有足够的余地，有利于管外介质的流动。较于以前的连续凹槽换热管的设计优势在于，上下表面的凹槽设置连接在一起形成连续凹槽，该扁状换热管对凹槽的布置相当于断续设置凹槽，应用这种方式换热管的换热器，其换热效率比应用连续凹槽换热管的效率会有所提高，更重要的一点是通过上下两管之间鼓包的支撑作用，增加了换热器管束的可靠性。
本发明所采用的换热管的截面形状为扁状，上下表面布置有多条凹槽，且设置有鼓包；截面面积相同的扁状换热管与圆形换热管相比，其截面的周长有所增加，相同长度的换热管的换热面积同时有所提高，使换热效果提高。换热管上螺旋凹槽的设计，流体在管内产生强烈的湍流运动，使得污垢在管内遭到了激烈的冲蚀，不易结垢，利于清洗，降低了换热器维护成本；对于应用这种换热管的换热器而言，换热管不仅促进了管内流体的扰动，同时对管外冷却剂的流动也具有加强流动和促使混合充分均匀的效果，而换热管上的鼓包设计也加强了管外流体的扰动，使应用该换热器的可靠性增加；换热管按一定的顺序分布在壳体中，紧凑合理的利用壳体有限的空间，使得换热器不仅具有了管壳式换热器制造简单的优点，同时也包含了板翅式换热器换热效率高的优点；本发明从节省成本提高性能作为出发点，为发动机废气再循环制冷系统与动力系统有机的整合为一体提供了技术平台，大大节省了发动机空间及体积，有效地缩减了不必要的设置，在提高发动机性能的同时，极大地为制造者节省制造成本。在废气再循环冷却系统中应用该换热器，有效的降低汽车废气中氮氧化合物的排放。
在平直的圆形螺旋凹槽换热管的基础上，经分析了加强流体换热的因素以及实际加工中的难易度，设计了扁状螺旋凹槽换热管。在此基础上，经过继续研究，在这种扁状螺旋凹槽的基础上进行了设计的改造，将凹槽只设计在上下的表面上，且每隔几个凹槽就设置一个鼓包，鼓包的设置可以使换热管应用到换热器中，一方面增加冷却剂的扰动，另一方面可以对管管支撑起到重要作用，从而使扁状换热管不易变形，也增加了换热器的可靠性。扁状凹槽换热管及应用这种换热管的几种换热器，与目前广泛使用的应用圆形螺旋凹槽管的换热器相比，效率提高了很多，能够满足欧四及更高排放标准要求。
附图说明
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
图1本发明实施例一、八应用扁状凹槽换热管的换热器；
图2本发明实施例一所述的扁状凹槽换热管的立体图；
图3本发明实施例一所述的扁状凹槽换热管的局部放大图；
图4采用连续螺旋凹槽换热管的立体图；
图5本发明实施例四所述的扁状凹槽换热管的短凹槽布置示意图；
图6本发明实施例六所述的扁状凹槽换热管俯视图的局部放大图；
图7本发明实施例六所述的扁状凹槽换热管的左视图；
图8本发明实施例六所述的扁状凹槽换热管前视图的局部放大图；
图9本发明实施例九所述的使用扁状凹槽换热管换热器相邻两扁状凹槽管布置；
图10本发明实施例十所述的使用扁状凹槽换热管换热器相邻两扁状凹槽管布置；
图11本发明实施例十一所述的扁状凹槽换热管的截面示意图；
图12本发明实施例十二所述的扁状凹槽换热管的截面示意图；
图13本发明实施例十三所述的扁状凹槽换热管的截面示意图；
图14本发明实施例十四所述的扁状凹槽换热管的截面示意图；
图15本发明实施例十五所述的应用扁状凹槽换热管的双管程式换热器；
图16本发明实施例十六所述的应用扁状凹槽换热管的双U型换热器。
具体实施方式
实施例一：
本实施例是一种扁状凹槽换热管，包括截面形状的高度和宽度不等的不锈钢管体，所述管体上下表面设有平行排列的向内凹的短凹槽，间隔多个凹槽之间的上下表面设有向外凸起的鼓包。
参见图1、图2和图3，图2为截面形状为扁状凹槽换热管的立体图，图3为扁状换热管的局部放大图，图1为应用扁状换热管的换热器。换热器主要由壳体1，换热管2，管板3和水管4组成。壳体两端的管板上设有再循环废气入口和废气出口，壳体上设有冷却剂入口和冷却剂出口。换热管的截面为长边和短边不等的矩形，管体的上下表面布置有平行排列的短凹槽，每隔几个短凹槽会布置一个鼓包，上下表面的短凹槽的轴线连接起来后成等距的螺旋线，这种扁状凹槽管顺序的排列在换热器的壳体中，结构紧凑，对管内外流体的流动都起到了加强的作用，从而强化了整个换热器的换热效率，提高了换热效率，也增强了换热器的可靠性。
实施例二：
本实施例是实施例一的改进，本实施所述短凹槽的间距相等，管体上所有的短凹槽的沿长边方向的轴线连接在一起可以形成一条连续的围绕管体的等螺距的螺旋线，如图2、3所示。
等距的螺线类似于已有的采用连续螺旋凹槽换热管上的螺线，如图4所示。图4所示为采用扁状连续螺旋凹槽换热管的立体图，这种换热管同样具有对管内外流体的流动强化的作用，但与本发明中的扁状凹槽管相比缺乏了管体上的鼓包设置，从而布置在换热器中时，使得管管之间无支撑，有可能会有高温下扁状管子变形的情况出现，这样就可能导致换热效果下降，本发明就是为了防止这种现象发生而提出的，且鼓包的设置使得换热器的可靠性提高。本实施例所述的螺线是一条虚拟的螺线，所有的短凹槽的沿长边方向的轴线与这条螺线重合。
扁状凹槽换热管的短凹槽和鼓包的特殊设计，使得管内外流体的流动都得到强化，促进了流体的湍流流动，分离、减薄和破坏了边界层，从而强化了传热。换热管的管端为平直段，这样的设计使得换热管焊接在管板上与之对应的孔上时，易于加工，结构更合理、紧固。换热管2为不锈钢管体，换热管的管体上表面平行布置了由外向内凸起的短凹槽23，管体下表面同样也平行布置了由外向内凸起的短凹槽24。23与24连接起来为呈一定螺旋升角25的螺旋状，此螺旋升角为20°，如图3所示。
实施例三：
本实施例是实施例二的改进。本实施例中所述短凹槽的沿长边方向的轴线的螺旋升角的范围为15～30°。
在本实施例中短凹槽23、24的螺旋升角25在15～30度之间。短凹槽23、24的深度不小于0.4mm。例如，在扁状管的长短边长度分别为13.5mm和4mm，壁厚为0.3mm时，短凹槽的深度可以为0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm等几种不同数值。
实施例四：
本实施例是实施例一、二、三的改进。本实施例中所述的鼓包的设置是间隔多个凹槽设置一个鼓包，以鼓包代替该位置上的凹槽，如图5所示。
换热管的管体上表面布置有鼓包21，下表面布置有鼓包22，鼓包的设置是的换热管布置在换热器中起到管体互相支持、防止管子变形的作用。
换热器的管壳中布置这种截面形状为扁状且上下表面均设置了短凹槽和鼓包的特殊设计，无论对于管内流过的高温气体还是对管外流过的冷却剂的流动，都有强烈的促进作用。流体在扁状凹槽管内，除了受到上下表面短凹槽的引导作用，在管内沿短凹槽做旋转运动，同时沿轴向运动，来自两个不同运动方向的流体互相碰撞，从而破坏了流体的边界层，促进了管内外流体之间的传热作用；换热管外流体的流动同样受到了扁状短凹槽管特殊结构的影响，管外的短凹槽和鼓包对冷却剂的流动起到了促进作用，使得冷却剂的混合更加充分，扰动的增强同样使流体的湍流程度加大；在管内外流体都增强的情况下，流体之间的换热效果明显的增强，换热效率得到很大提高。
可以很明显的看出扁状凹槽管与圆形螺旋凹槽换热管的不同之处，换热管的扁状截面，不是中心对称的形状，扁状带螺旋凹槽管的几何中心与管壁的距离比圆形螺旋凹槽管与管壁的距离要小，管内的大部分流体可以参与换热，且扁状管的形状使得流体的扰动增强，流体在管内的扰动更为强烈，也就增强了换热效果，从而管内流体的温度下降的快，进出口的温差增大，提高了换热效率。
图5所示为扁状凹槽换热管的俯视图，图6为换热管俯视图的局部放大图，从图5和图6可以清晰地看到上下表面的凹槽23、24连接起来可以形成连续的等距螺旋凹槽的形状。
图7所示为扁状凹槽换热管的左视图，图8为扁状换热管的前视图的局部放大图。从图7中可以看到管体上下表面的由外向内凸起的凹槽23、24的设置，其深度相同；同时图7可看到管体上下表面由内向外凸起的鼓包21、22的设置，其高度相同。从图8种可以看到凹槽和鼓包的设置互相交错，这样才可以形成螺旋状。
实施例五：
本实施例是实施例四的改进。本实施例所述鼓包的突出高度不小于0.4mm。因鼓包的作用除产生紊流外，主要是为了起到与相邻管的相互支撑作用，因为鼓包的高度与换热器中的换热管之间的距离有关，鼓包的高度越高，相邻换热管之间距离越大，从而增大了管外介质的流通通道。
实施例六：
本实施例是实施例五的改进。本实施例所述的鼓包的形状为短凸槽，所述短凸槽的沿长边方向的轴线与各所述短凹槽的轴线形成螺旋线。
本实施例所述的鼓包的形状与短凹槽相似，只是纵向长度较短，如图5、6所示。
实施例七：
本实施例是实施例五的改进。本实施例所述的鼓包的形状为圆形或椭圆形，所述圆形鼓包的圆心在各所述短凹槽的中线轴线形成螺旋线上；所述椭圆形鼓包的长轴轴线与各所述短凹槽的中线轴线形成螺旋线。
本实施例是两种鼓包的方案，一种是圆形鼓包，这种鼓包形状比较简单，自做方便，成本较低。
另一种鼓包的形状是椭圆形，这种鼓包的可以起到与实施六类似的效果。
实施例八：
本实施例是一种应用上述各实施例所述扁状凹槽换热管的换热器，包括：壳体、换热管、管板、法兰、水管和支架；所述管板设置在壳体的两端，所述换热管管口焊接在管板预留的通孔中，所述换热管为带有向外凸起鼓包的扁状凹槽换热管，换热管之间通过所述鼓包相互支撑，如图1所示。
本实施例的关键是应用了上述实施例所述的扁状凹槽换热管，这种换热管向外凸起的鼓包，可以使相邻换热管之间互相支撑，短凹槽可以抑制换热管的变形，克服了换热器采用无鼓包扁形换热管容易变形的问题。
实施例九：
本实施例是实施例八的改进。本实施例所述换热管的鼓包顶端与相邻换热管的鼓包顶端接触，如图9所示。
在本实施例中换热管布置在换热器中时，相邻管之间是通过鼓包相互接触的。图9中表明上下两根换热管是鼓包与鼓包相互接触的，此时鼓包的高度设置可以相对较低，则加工难度也会降低。
实施例十：
本实施例是实施例八的改进。本实施例所述换热管的鼓包顶端与相邻换热管没有凹槽或鼓包的部分接触，如图10所示。
图10所示的布置方式，上下换热管连接时，是鼓包和管体直接接触，此时为了确保冷却剂的流通通道，鼓包的高度会相对较高，但是这种布置使得管管的支撑可靠性较大；因此，在实际的应用中可以根据需要选择不同的相邻换热管之间的接触方式。
实施例十一：
本实施例是上述各实施例的改进，是扁状凹槽换热管截面的改进，参见图11。图11为扁状凹槽换热管的一种截面示意图，该截面不包含凹槽和鼓包，只是简单的示意，两个相对的短边为由内向外呈弧形凸起，且与长边为圆滑过渡连接，这样的设置充分利用换热管的表面来实现最大效率的热交换，且易于生产加工。
实施例十二：
本实施例是上述各实施例的改进，是扁状凹槽换热管截面的改进，参见图12。图12为扁状凹槽换热管的第二种截面示意图，截面形状为矩形，且相邻的两边之间为圆弧过渡连接。其余部分与第一种换热管相同。这样的结构设置，便于生产加工。
实施例十三：
本实施例是上述各实施例的改进，是扁状凹槽换热管截面的改进，参见图13，图13为扁状凹槽换热管的第三种截面示意图，换热管截面形状在扁平状换热管的基础上，将两个相对的长边设置为呈由内向外凸起的弧形，即将不锈钢换热管的四个表面均设置成由内向外呈弧形凸起的圆弧面；长边的圆弧半径远远大于短边的半径，这样可以避免长边出现表面“塌陷”的现象；其余部分与第一种换热管相同。
实施例十四：
本实施例是上述各实施例的改进，是扁状凹槽换热管截面的改进，参见图14。图14为扁状凹槽换热管的第三种截面示意图，换热管的截面形状为椭圆形；椭圆形的长轴和短轴的比值小于4，其余部分与第一种换热管相同。
实施例十五：
本实施例是实施例八的改进。参见图15，应用扁状凹槽换热管的换热器。该换热器为双管程换热器，流体在管程的流动为U形回路。换热器由壳体1、换热管2、管板3、水管4、管箱5、封头6、折流板7组成；其中，在壳体的两端设有固定管板，管板上开有换热管的固定通孔，换热管的端部分别焊接在管板上与之相对应的孔中，并相互平行固定在壳体中。
换热管被分程隔板分成两程，第一管程和第二管程，发动机的废气出口端与第一管程的废气进口端相连，第一管程的废气出口端与第二管程的废气进口端，通过固定在壳体上的封头相互贯通连接，第二管程的废气出口端与发动机进气口相连；且第一管程换热管的数量大于第二管程换热管的数量。封头呈弧形曲面以利于废气的流动。
在本实施例中，从发动机出来的废气先流过第一管程的换热管，而后流过第二管程的换热管，流体在管程的流动呈“U”形的回路。废气经过冷却器后，冷却前后的温度可以相差几百度，气体的密度ρ在高温和低温时有一定的差距，因此将气体的密度变化考虑到换热器的设计中，则流体在不同管程的质量流量Q_M保持不变前提下，废气在通过第一管程时的温度比通过第二管程时的温度要高，那么废气在第一管程时的密度ρ₁比在第二管程时的密度ρ₂低，即ρ₁≤ρ₂，根据流体力学公式Q_M＝ρ₁A₁v₁＝ρ₂A₂v₂＝contant可知，为了保证流体在不同管程中的平均流动速度v和阻力损失情况大致相同，则第一管程的流通面积要大于第二管程的流通面积，即A₁≥A₂。所以第一管程的换热管的数量多于第二管程的换热管的数量。这样即保证了在相同的质量流量下，第一管程的管数量有所增加，阻力有所下降，第二管程的管数有所减少，速度有所提高，则换热效果有所增强，最终使换热器达到较高的换热效率，同时也减少了换热管使用的数量，节省了材料。
实施例十六：
本实施例是实施例八的改进。参见图16，为应用扁状换热管的双U型回路设计的换热器，所谓双U型回路就是换热管的管程和壳程均被设计成U型回路的流动方式。换热器由管壳1、换热管2、管板3、水管4、连接法兰5、封头6、分程隔板7、支架8组成。这种双U型回路的换热器，结构紧凑，在相同的体积范围内其换热量会比其他方式高，即这种双U型回路设计的换热器功率密度大。
换热器中布置扁状凹槽带螺旋凹槽的换热管，当流体通过这种换热管时，遇到管内螺旋凸起部位的阻碍作用，流动方向发生变化，产生复杂的二次流涡旋流动，同时在螺旋凸起的后面也形成了涡旋，增大了废气的湍流度，尤其增大了对近壁区边界层的扰动，破坏或减薄了流体的边界层，从而增强了换热；流体在通过弯曲通道时，流体的流动方向发生相应的变化，同样增加了流体的扰动，促进了流体的换热效果；同时，流体扰动的增强使得临界雷诺数降低，即从层流向湍流的转变提早发生，强烈的湍流运动使得污垢在管内遭到了激烈的冲蚀，不易结垢，利于清洗。本发明所设计的换热器应用到汽车发动机废气再循环系统中，可以大大提高汽车发动机的排放性能指标，满足日益严格的环保排放要求。作为汽车发动机增压系统的中冷器，可以最大限度提高发动机的功率和扭矩，改善发动机的性能。
以上只是显示了本发明的几种典型的扁状凹槽换热管和应用扁状凹槽管的换热器中的几种布置方式，其中关于换热管的长度、数目以及换热管在壳体中的排列方式及壳体的形状和冷却剂进出口的位置都可以修改；扁状凹槽换热管的应用对管内外流体的扰动都有所加强，提高了换热器的换热效果，从而提高汽车发动机的排放性能指标，满足日益严格的环保法规的排放要求。
最后所应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案(比如壳体的外形、换热管的截面形状、所述凹槽和鼓包的数目、所述凹槽和鼓包的形状等)进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。