Průzkum charakteristik přenosu tepla kovové pěny a její aplikace v průmyslu HVAC

Světová poptávka po energii roste tempem asi 1,3 % ročně a úspora energie a snižování emisí je jednou z důležitých rozvojových strategií země, takže energeticky úsporná zařízení v oblasti energetických aplikací (přeměna tepla, akumulace tepla, využití tepla) přitahuje velkou pozornost.

Kovová pěnaje technologie zpracování materiálu navržená americkým vědcem Sosnickem v roce 1948, druh póru tvořeného kovovou kostrou vazivového typu a jednotkami pórů propojenými s otevřenými buňkami, každá otevřená buňka (pór) obsahuje 12~14 pětiúhelníkových nebo šestiúhelníkových povrchů, materiál khliník, ocel, nikl, měď, keramika a kovové slitiny, který má vynikající vlastnosti jak kovu spojité fáze, tak vlastnosti pórů v diskrétní fázi.
Kovové pěny se vyznačují následujícími klíčovými parametry:
1. Průměr pórů je střední průměr otvorů a pohybuje se od 0,1 do 10 mm;
2. Průměr kostry je střední průměr kovové kostry;
3. hustota pórů je počet pórů na palec a souvisí s velikostí buněk, velikostí pórů a velikostí žeber;
4. pórovitost ε je objemový podíl pórů získaný z měření hmotnosti a objemu vzorku v rozmezí od 80 % do 99 % a lze jej rozdělit na otevřené a uzavřené póry podle toho, zda jsou póry propustné či nikoli.
Vzhledem k charakteristikám proudění tekutiny a výměny tepla je aplikace v energetickém poli většinou typu s otevřenými póry, který má uvnitř kontinuální a nerušenou trojrozměrnou strukturu pórů a mezi pevnou kostrou jsou póry a tekutina může proudit uvnitř pórů, s pórovitostí ε>80 %, velkým specifickým povrchem (1000~5000 m2/m3), velkou tepelnou vodivostí a dobrým výkonem výměny tepla, který se většinou používá ve výměnících tepla, elektronické chlazení a palivový článek. V energetických zařízeních se používá ve výměnících tepla s vloženým pěnovým kovem, solárních kolektorech, solárních přijímačích, akumulátorech tepla a podobně.
Podle strukturních charakteristik a fyzikálních vlastností kovové pěny prozkoumejte funkcionalizovanou aplikaci kovové pěny v oblasti HVAC, respektive z přenosu tepla, sběru tepla, akumulace tepla 3 aspekty jejích hlavních aplikací a charakteristik studie, hlavní nálezy jsou následující:
(1) výměník tepla zapuštěný do kovové pěny je vysoce účinný kompaktní výměník tepla, který může zvýšit koeficient přenosu tepla konvekcí 3~9krát; různé materiály (měď, hliník, nikl) může výrazně zlepšit schopnost posílit přenos tepla a různé materiály mohou způsobit, že koeficient přenosu tepla je odlišný; pěnový kov v teorii přenosu tepla v pórovitosti, hustotě pórů a propustnosti pórů měřítka je určit přenos tepla hlavních parametrů efektivní; parametry v rychlosti přenosu tepla, tlaková ztráta, průtok vazby součinitele prostupu tepla je hlavním parametrem; parametry v rychlosti prostupu tepla, tlakové ztrátě, průtoku pevné látky Součinitel prostupu tepla z hlavních parametrů je třeba určit, je konstrukce výměníku hlavním ukazatelem parametry.
(2) Kovová pěna se používá v zařízeních se solárními kolektory, vzhledem k tomu, že kovová pěna se používá v této situaci s vysokou teplotou, účinek tepelného záření je zřejmý a dominantní. Vazební účinek vedení tepla a přenosu tepla zářením při vysokých teplotách v procesu přenosu tepla, stejně jako specifičnost struktury kovové pěny, činí faktory ovlivňující efektivní tepelnou vodivost kovové pěny a režim přenosu tepla mnohonásobně a komplexní. Běžně používané jsou přímé absorpční solární kolektory a objemové solární kolektory, u kterých je u absorpčního kolektoru vliv kovové pěny na absorpce sluneční energie dominantní, mezi kovem, pěnou a tekutinou přenos tepla nepřímo ovlivňuje výkon solárního přijímače energie; objemový kolektor je využití proudění vzduchu a proudění sluneční energie do zařízení, hlavní faktory zaujímá geometrie a konfigurace materiálu kovové pěny.
(3)Kovová pěnase používá v zařízeních pro akumulaci tepelné energie díky kontinuitě struktury a vysoké účinnosti tepelné vodivosti, využívá svou vysokou tepelnou vodivost, vysokou pórovitost a vysoký specifický povrch a materiály s fázovou změnou s velkou kapacitou akumulace tepla, jednoduchou konstrukcí a bez potřeby spotřebovávat další energii atd., výhody superpozice složení kompozitních materiálů s fázovou změnou, zvýšení přenosu tepla parafínu, posílení tepelné vodivosti materiálů s fázovou změnou, studium zlepšení pěnového kovu ve fázi změna materiálu Zlepšení pěny kovu ve fázi změny uspořádání materiálu, změna pórovitosti a měřítka pórů, výběr materiálů atd. na kompozitním systému doba odezvy na změnu fáze, rozložení teploty, doba akumulace tepla a přenos tepla má důležitý vliv na následnou optimalizaci návrh zařízení tak, aby poskytoval určitý teoretický základ.