Esplorazione di e caratteristiche di trasferimentu di calore di a schiuma metallica è a so applicazione in l'industria HVAC

A dumanda di energia di u mondu cresce à un ritmu di circa 1,3% annu, è a cunservazione di l'energia è a riduzzione di emissioni hè una di e strategie di sviluppu impurtanti di u paese, cusì l'equipaggiu di risparmiu d'energia in u campu di l'applicazioni energetiche (cunversione di calore, almacenamiento di calore, è l'utilizazione di u calore) attrae assai attenzione.

Scuma di metalluhè una tecnulugia di trasfurmazioni di materiale pruposta da u scientist americanu Sosnick in u 1948, un tipu di poru furmatu da u scheletru di ligamenti metallici è unità di pori interconnessi cù cellule aperte, ogni cellula aperta (poru) include 12 ~ 14 superfici pentagonali o esagonali, u materiale àaluminiu, azzaru, nichel, ramu, ceramica, è lega di metalli, chì hà e caratteristiche eccellenti di u metallu in fase cuntinuu è e caratteristiche di i pori in fase discreta.
A scuma metallica hè carattarizata da i seguenti parametri chjave:
1. U diametru di u poru hè u diametru mediu di l'apertura è varieghja da 0,1 à 10 mm;
2. Diamitru di scheletru hè u diamitru mediu di u scheletru di metallu;
3. a densità di poru hè u numeru di pori per inch è hè in relazione cù a dimensione di a cellula, a dimensione di i pori è a dimensione di e coste;
4. a porosità ε hè a frazione di u voluminu di pori ottenuti da e misure di massa è di u voluminu di u campione, chì varieghja da 80% à 99%, è pò esse categurizatu in pori aperti è chjusi secondu chì i pori sò permeable o micca.
A causa di e caratteristiche di u flussu di fluidu è di u scambiu di calore, l'applicazione in u campu di l'energia hè soprattuttu di u poru apertu, chì hà una struttura di poru tridimensionale cuntinuu è unobstructed in l'internu, è ci sò pori trà u scheletru solidu, è u fluidu pò scorri. Dentru i pori, cù porosità ε> 80%, grande superficia specifica (1000 ~ 5000 m2/m3), grande conduttività termica, è un bonu rendimentu di scambiu di calore, chì hè soprattuttu utilizatu in u scambiatore di calore, raffreddamentu elettronicu è pila di carburante. In l'installazione di l'energia hè aduprata in scambiatori di calore cù metalli spuma incrustati, cullettori solari, ricevitori solari, accumulatori di calore è cusì.
Sicondu e caratteristiche strutturali è e caratteristiche fisiche di a scuma di metallo, investigate l'applicazioni functionalized di a scuma di metallu in u campu di HVAC, rispettivamente, da u trasferimentu di calore, a cullizzioni di u calore, u almacenamentu di u calore 3 aspetti di e so applicazioni principali è e caratteristiche di u studiu, i principali. i risultati sò i seguenti:
(1) u scambiatore di calore incrustatu in a scuma metallica hè un scambiatore di calore compactu altamente efficiente, chì pò aumentà u coefficient di trasferimentu di calore cunvective da 3 ~ 9 volte; diversi materiali (rame, aluminium, nickel) pò migliurà significativamente a capacità di rinfurzà u trasferimentu di calore, è i materiali diffirenti ponu fà chì u coefficient di trasferimentu di calore hè diversu; scuma di metallu in a teoria di u trasferimentu di calore in a porosità, a densità di poru, è a permeabilità di a scala di poru hè di determinà u trasferimentu di calore di i paràmetri principali di l'efficace; i paràmetri in a tarifa di trasferimentu di calore, a caduta di pressione, u flussu di l'accoppiamentu di u coefficient di trasferimentu di calore hè u paràmetru principalu; paràmetri in u tassu di trasferimentu di calori, caduta di pressione, flussu di u solidu Coupling di u coefficient di trasferimentu di calore di i paràmetri principali deve esse determinatu, hè u disignu di u scambiatore di calore hè i paràmetri principali indicatori.
(2) A scuma di metallu hè aduprata in e instalazioni di u cullettivu solare, per via di a scuma di metallu utilizata in questa situazione d'alta temperatura, l'effettu di a radiazione di calore hè evidenti è dominante. L'effettu di accoppiamentu di a cunduzzione di u calore è u trasferimentu di calore di radiazione à alte temperature in u prucessu di trasferimentu di calore, è ancu a specificità di a struttura di a scuma metallica, facenu chì i fatturi chì affettanu a conduttività termica efficace di a scuma metallica è u modu di trasferimentu di calore sò multiplici. è cumplessu. Cumunamenti usati sò i cullettori solari adsorbimentu direttu è i cullettori solari volumetrichi, in u quali u cullettore d'absorption hè l'influenza di a scuma di metallu nantu à l'assorbimentu di l'energia solare hè duminante, trà u trasferimentu di u calore di u metale, a scuma è u fluidu affetta indirettamente a prestazione di u ricevitore di l'energia solare; cullettore volumetric hè l 'usu di u flussu d'aria è u flussu di energia solare in u dispusitivu, a geometria è a cunfigurazione materiale di a scuma di metallu occupa i fatturi principali.
(3)Scuma di metalluhè utilizatu in i dispositi di almacenamentu di l'energia termale per via di a continuità di a struttura è di l'alta efficienza di a conduttività termale, utilizendu a so alta conduttività termale, alta porosità è alta superficie specifica, è materiali di cambiamentu di fase cù una grande capacità di almacenamento di calore, struttura simplice è senza bisognu. per cunsumà energia supplementu, etc., i vantaghji di a superposizione di a cumpusizioni di materiali compositi di cambiamentu di fase, rinfurzà u trasferimentu di calore di paraffina, rinfurzà a conduttività termale di i materiali di cambiamentu di fase, u studiu di a migliurà di u metallu di schiuma in u materiale di cambiamentu di fasa Migliuramentu di u metallu di schiuma in l'arrangiamentu di u materiale di cambiamentu di fase, cambia a porosità è a scala di pori, a selezzione di materiali, etc. nantu à u sistema cumpostu di u tempu di risposta di u cambiamentu di fase, a distribuzione di a temperatura, u tempu di almacenamiento di calore. è u trasferimentu di calore hà un impattu impurtante nantu à l'ottimisazione sussegwenti di u disignu di l'equipaggiu per furnisce una certa basa teorica.