Priodweddau trosglwyddo gwres ewynau metel celloedd agored

Mae ewyn metel yn fath o ddeunydd metel cyfansawdd amlswyddogaethol sy'n cynnwys nifer penodol, maint penodol o fandyllau, a mandylledd penodol yn y matrics metel. Mae gan fetel ewyn nodweddion strwythurol unigryw megis arwynebedd arwyneb penodol mawr, mandylledd mawr, a dwysedd bach, ac mae ganddo nodweddion cyfansawdd amlswyddogaethol megis afradu gwres (cell agored), inswleiddio gwres (cell gaeedig), amsugno sain a thampio dirgryniad, ysgafn. , cryfder penodol uchel, cysgodi electromagnetig, ac ati, ac mae'n fath o ddeunydd strwythurol a swyddogaethol sy'n integreiddio priodweddau thermoffiseg, mecaneg, acwsteg, a thrydan.
Canysewyn metel cell agored, mae'r mandylledd uchel a'r strwythur rhwyll tri dimensiwn cymhleth yn golygu bod ganddo afradu gwres da iawn ac effeithlonrwydd trosglwyddo gwres uchel, sydd â gobaith cymhwysiad eang iawn ym maes cyfnewidwyr gwres cryno, oeri dyfeisiau microelectroneg, ac ati. Ar gyfer priodweddau trosglwyddo gwres metel ewyn celloedd agored, caiff ei statws ymchwil ei ymchwilio a'i ddadansoddi o feysydd cymhwyso cyfnewidwyr gwres cryno.
Ewyn metelar gyfer cyfnewidwyr gwres cryno
Mae priodweddau trosglwyddo gwres gwell ewyn metel wedi'u cydnabod yn gyffredinol. Pan fydd y nwy neu'r hylif yn llifo trwy'r tyllau, caiff y gwres ei drosglwyddo a'i gyfnewid ar ffurf darfudiad gorfodol rhwng yr ewyn metel gyda strwythur celloedd agored a'r hylif. Ar y naill law, mae strwythur rhwyll tri dimensiwn cymhleth yr ewyn metel yn gwneud effaith aflinol yr hylif, ac mae graddau'r cynnwrf hefyd yn cael ei gryfhau, gan hyrwyddo'r arwyneb solet i'r hylif yn y trosglwyddiad gwres lleol uchel; ar y llaw arall, y metel ewyn arwynebedd arwyneb penodol mawr hefyd yn rheswm pwysig dros y metel wedi perfformiad trosglwyddo gwres da. Ar hyn o bryd, mae'r astudiaeth o ewyn metel ar gyfer perfformiad trosglwyddo cyfnewidydd gwres cryno yn canolbwyntio'n bennaf ar drosglwyddiad gwres gwell ar yr ochr aer a throsglwyddiad gwres gwell ar yr ochr oergell.
Ar gyfer priodweddau trosglwyddo gwres gwell ochr yr aer o ewyn metel, defnyddir ewyn metel yn lle esgyll ar gyfer afradu gwres mewn cymwysiadau lle defnyddir esgyll traddodiadol, megis oeri cydrannau electronig, cyfnewidwyr gwres plât, a chyfnewidwyr gwres finned. Mewn cyfnewidwyr gwres cryno, mae'r eiddo trosglwyddo gwres llif yn cael ei astudio'n bennaf ar hyn o bryd ar gyfer metelau ewyn copr ac alwminiwm gyda dwyseddau mandwll yn gyffredinol yn llai na 40% a mandylledd o 70% neu fwy.
Ar faint mandwll penodol, mae'r gyfradd trosglwyddo gwres yn cynyddu gyda chynnydd mandylledd ac yn dominyddu. Ar y llaw arall, ar gyfer mandylledd penodol, po uchaf yw'r dwysedd mandwll, yr isaf yw'r effeithlonrwydd trosglwyddo gwres, a allai fod oherwydd maint y mandwll rhy fawr. Paramedrau strwythur mandwll mandylledd, dwysedd mandwll, a diamedr mandwll yw'r prif ffactorau sy'n effeithio ar berfformiad trosglwyddo gwresewynau metel. Ar gyfer cymhwyso ewyn metel mewn oeri cydrannau electronig, archwiliwyd effeithiau mandylledd ewyn metel a diamedr mandwll ar yr effaith afradu gwres gan arbrofion orthogonal. Mae'r canlyniadau'n dangos, o dan ddarfudiad gorfodol, bod perfformiad afradu gwres metel ewyn yn gysylltiedig â'r strwythur mandwll, lle mae gan faint mandwll y dylanwad mwyaf.
Mae rhai canlyniadau ymchwil yn dangos, er bod gan y metel ewyn rôl gref wrth wella trosglwyddo gwres, nid yw twf ymwrthedd yn ddibwys ynghyd â thwf perfformiad cyfnewidydd gwres. Mae effeithlonrwydd trosglwyddo gwres metel ewyn yn cael ei wella'n sylweddol ar golled pwysau llai, ac mae'r golled pwysau yn cynyddu gyda chynnydd dwysedd pore. Mae canlyniadau'r astudiaeth yn addysgiadol ar gyfer dylunio a gwneuthuriad cyfnewidwyr gwres effeithlonrwydd uchel ysgafn a chryno. Cynhaliwyd astudiaeth arbrofol o gyfnewidwyr gwres metel ewyn a chyfnewidwyr gwres finned o'r un maint, a chanfuwyd o dan yr un amodau prawf, bod y cyfnewidydd gwres metel ewyn yn llai effeithlon na'r cyfnewidydd gwres finned, a'r golled pwysau a roedd cyfernod ffrithiant yn uwch na rhai'r cyfnewidydd gwres finned. Mae gan y metel ewyn mandyllog effaith gryfhau amlwg ar drosglwyddo gwres darfudol, ac mae'r effaith gryfhau yn lleihau gyda chynnydd nifer Reynolds; mae'r metel ewyn mandyllog yn gwneud ymwrthedd llif hylif yn cynyddu'n amlwg, ond mae lluosi cynnydd gwrthiant yn lleihau gyda chynnydd rhif Reynolds. Gellir gweld cryfhau trosglwyddo gwres darfudol yn gynhwysfawr a chynnydd yn y gostyngiad pwysau yn y llif o ddwy agwedd,metel ewyn mandyllogyn fwy addas ar gyfer yr hylif gydag achlysuron cyfradd llif llai. Mae gan fetel ewyn rôl trosglwyddo gwres gwell ar yr ochr aer, ond mae gwella perfformiad trosglwyddo gwres ar yr un pryd, mae'r gwrthiant hefyd yn cynyddu, ac mae'r perfformiad cyffredinol yn waeth na'r esgyll traddodiadol. Mae ymchwil yn dangos bod metel ewyn yn addas ar gyfer achlysuron prin llif isel. Felly, mae angen i drosglwyddiad gwres gwell ar ochr yr aer metel ewyn ystyried yr achlysuron cais, ac ni allant wneud yr ymchwil amgen afradu gwres esgyll traddodiadol yn ddall.

Gall yr ewyn metel hefyd chwarae rhan wrth wella trosglwyddiad gwres oergell trwy newid cyfnod. Mae'r canlyniadau'n dangos, pan fo'r mandylledd yn sicr, mae'r perfformiad trosglwyddo gwres yn dyblu wrth i'r dwysedd mandwll ostwng o 20 i 40 PPI ac mae maint y mandwll yn lleihau, oherwydd y strwythur celloedd mân gydag arwynebedd mwy ac aflonyddwch dwysach. Ar gyfraddau llif uchel, mae'r cyfernod trosglwyddo gwres berwedig yn cynnal cynnydd cyson ac araf gyda sychder cynyddol. Gyda'r cynnydd graddol yn y pwysau gweithredu, mae'r ffenomen trosglwyddo gwres berwedig ar sychder isel yn debyg i berwi daear, hy, mae'r trosglwyddiad gwres yn cael ei ddwysáu gyda'r cynnydd mewn pwysau, ond mae'r pwysau'n codi i ryw raddau yn chwarae rhan ddirywiedig yn y berw. trosglwyddo gwres. Mae cyfernod trosglwyddo gwres tiwbiau ewyn copr tua thair gwaith yn uwch na thiwbiau ysgafn. Yn achos oergell pur, mae presenoldeb metel ewyn yn gwella llif trosglwyddo gwres berw, ac mae'r cyfernod trosglwyddo gwres yn cynyddu hyd at 185%. Yn achos amodau sy'n cynnwys olew, mae effaith ewyn metel i gryfhau trosglwyddo gwres yn cael ei wanhau; o dan yr un amodau, o'i gymharu â metel ewyn 5PPI, gall metel ewyn 10PPI gynyddu'r cyfernod trosglwyddo gwres hyd at 0.6 gwaith, a gall maint pore llai wella'r cyfernod trosglwyddo gwres berw llif.
Dadansoddwyd yn gynhwysfawr effeithiau cyfradd llif màs a sychder hylif dau gam ar ostyngiad pwysau cyddwysiad llif a chyfernod trosglwyddo gwres. Mae'r canlyniadau'n dangos bod cwymp pwysedd y tiwb ewyn metel annular llawn wal fewnol yn llawer mwy na'r tiwb ysgafn, ac mae'r gostyngiad pwysau yn cynyddu'n gyflym ac yn aflinol gyda chynnydd yn y gyfradd llif màs a sychder. Mae cyfernod trosglwyddo gwres anwedd y tiwb ewyn metel annular llawn wal fewnol yn fwy na'r tiwb ysgafn, ac mae'r cyfernod trosglwyddo gwres yn cynyddu gyda chynnydd cyfradd llif màs a sychder, a chyfernod trosglwyddo gwres cyddwys llif o'r math hwn o diwbiau atgyfnerthu tua dwywaith cymaint â'r tiwb golau. Oherwydd bod ei effaith capilari yn amlwg, dwysedd pore y tiwb atgyfnerthu 130PPI yw'r effaith orau, ar gyfer y tiwb ysgafn 3.06 gwaith, mae tiwb 40PPI yn bennaf yn debyg i strwythur y tiwb rhesog isel fel modd o gryfhau.
Yn y cyfnewidydd gwres cryno,ewyn metelgellir ei ddefnyddio'n llawn i gryfhau rôl trosglwyddo gwres, ond dangosodd yr astudiaeth fod nodweddion gwrthiant y twf metel ewyn hefyd yn arwyddocaol iawn, yr angen am berfformiad cynhwysfawr i asesu cymhwysiad metel ewyn yn y cyfnewidydd gwres cryno. Yn ogystal, ym mhresenoldeb ireidiau sy'n cynnwys olew, gall metelau ewyn arwain at ddirywiad trosglwyddo gwres, ac mae angen ystyried trosglwyddiad gwres gwell o ewynau metel ar gyfer trosglwyddo gwres newid cyfnod o oergelloedd yng ngoleuni effeithiau ireidiau.