Fémhab hőátadási jellemzőinek feltárása és alkalmazása a HVAC-iparban

A világ energiaigénye évente mintegy 1,3%-kal növekszik, az energiatakarékosság és a kibocsátáscsökkentés az ország egyik fontos fejlesztési stratégiája, így az energiafelhasználás (hőátalakítás, hőtárolás, ill. hőhasznosítás) nagy figyelmet kelt.

Fém habSosnick amerikai tudós által 1948-ban javasolt anyagfeldolgozási technológia, egyfajta pórus, amelyet a fémszalag típusú csontváz és a nyitott sejtekkel összekapcsolt pórusegységek alkotnak, minden nyitott sejt (pórus) 12-14 öt- vagy hatszögletű felületet tartalmaz. anyag ahhozalumínium, acél, nikkel, réz, kerámia és fémötvözetek, amely mind a folytonos fázisú fém, mind a diszkrét fázisú pórusok jellemzőivel rendelkezik.
A fémhabokat a következő fő paraméterek jellemzik:
1. A pórusátmérő a nyílások átlagos átmérője, és 0,1 és 10 mm között van;
2. A csontváz átmérője a fémváz átlagos átmérője;
3. a pórussűrűség a pórusok száma hüvelykenként, és a sejtmérethez, pórusmérethez és bordamérethez kapcsolódik;
4. porozitás ε a minta tömeg- és térfogatmérésével kapott pórusok térfogathányada, amely 80% és 99% között mozog, és nyitott és zárt pórusokra osztható aszerint, hogy a pórusok áteresztőek-e vagy sem.
A folyadékáramlás és a hőcsere sajátosságai miatt az energiamezőben többnyire nyitott pórusú az alkalmazás, melynek belsejében folyamatos és akadálytalan háromdimenziós pórusszerkezet van, a szilárd váz között pedig pórusok vannak, és a folyadék tud áramlani. pórusokon belül, porozitása ε>80%, nagy fajlagos felülettel (1000-5000 m2/m3), nagy hővezető képességgel és jó hőcserélő teljesítménnyel, amelyet leginkább a hőcserélő, elektronikus hűtés és üzemanyagcella. Energetikai létesítményekben beágyazott fémhabos hőcserélőkben, napkollektorokban, napkollektorokban, hőtárolókban stb. használják.
A fémhab szerkezeti jellemzői és fizikai jellemzői szerint vizsgálja meg a fémhab funkcionalizált alkalmazását a HVAC területén, illetve hőátadásból, hőgyűjtésből, hőtárolásból 3 fő alkalmazási szempontja és a vizsgálat jellemzői, a főbb a megállapítások a következők:
(1) a fémhabba ágyazott hőcserélő rendkívül hatékony kompakt hőcserélő, amely 3-9-szeresére növelheti a konvektív hőátadási tényezőt; különböző anyagok (réz, alumínium, nikkel) jelentősen javíthatja a hőátadás erősítésének képességét, és a különböző anyagok különbözővé tehetik a hőátadási tényezőt; hab fém az elmélet a hőátadás a porozitás, pórussűrűség, és permeabilitása a pórusok skála, hogy meghatározza a hőátadás a fő paraméterek a hatékony; a hőátadási sebesség paraméterei, a nyomásesés, a hőátbocsátási tényező csatolásának áramlása a fő paraméter; paraméterek a hőátadás sebességében, a nyomásesésben, a szilárd anyag áramlásában. A fő paraméterek hőátbocsátási tényezőjének csatolását meg kell határozni, a hőcserélő kialakítása a fő mutató paraméterei.
(2) Fémhabot használnak napkollektoros létesítményekben, az ebben a magas hőmérsékleti helyzetben használt fémhabnak köszönhetően a hősugárzás hatása nyilvánvaló és domináns. A hővezetés és a sugárzási hőátadás magas hőmérsékleten a hőátadási folyamatban kapcsoló hatása, valamint a fémhab szerkezetének sajátossága többszörössé teszi a fémhab effektív hővezető képességét és a hőátadási módot befolyásoló tényezőket. és összetett. Általánosan használt közvetlen abszorpciós napkollektorok és volumetrikus napkollektorok, amelyekben az abszorpciós kollektor a fémhab hatása a napenergia elnyelésére a domináns, a fém, a hab és a folyadék között a hőátadás közvetetten befolyásolja a napenergia vevő teljesítményét; A térfogati kollektor a levegőáramlás és a napenergia áramlásának felhasználása a készülékbe, a fémhab geometriája és anyagkonfigurációja a fő tényezők.
(3)Fém haba szerkezet folytonossága és a hővezető képesség nagy hatékonysága miatt hőenergia-tárolókban használják, nagy hővezető képessége, nagy porozitása és nagy fajlagos felülete, valamint nagy hőtároló képességű, egyszerű szerkezetű és nem igényel fázisváltó anyagokat használnak. további energiafogyasztás stb., a kompozit fázisváltó anyagok összetételének szuperpozíciójának előnyei, fokozza a paraffin hőátadását, erősíti a fázisváltó anyagok hővezető képességét, a fémhab javításának tanulmányozása a fázisban anyagot váltani A fázisváltási reakcióidő, a hőmérséklet-eloszlás, a hőtárolási idő és a hőátadás kompozit rendszerén a habanyag javítása a fázisváltó anyagelrendezésben, a porozitás és a pórusméret megváltoztatása, az anyagok kiválasztása stb. a berendezés tervezésének utólagos optimalizálása egy bizonyos elméleti alapot biztosítva.