ღია უჯრედოვანი ლითონის ქაფის სითბოს გადაცემის თვისებები

ლითონის ქაფი არის ერთგვარი მრავალფუნქციური კომპოზიციური ლითონის მასალა, რომელიც შეიცავს გარკვეულ რაოდენობას, ფორების გარკვეულ ზომას და ლითონის მატრიცაში გარკვეულ ფორიანობას. ქაფის ლითონს აქვს უნიკალური სტრუქტურული მახასიათებლები, როგორიცაა დიდი სპეციფიური ზედაპირი, დიდი ფორიანობა და მცირე სიმკვრივე, და აქვს მრავალფუნქციური კომპოზიციური მახასიათებლები, როგორიცაა სითბოს გაფრქვევა (ღია უჯრედი), თბოიზოლაცია (დახურული უჯრედი), ხმის შთანთქმა და ვიბრაციის დამთრგუნვა, მსუბუქი წონა. , მაღალი სპეციფიკური სიძლიერე, ელექტრომაგნიტური დამცავი და ა.შ. და ეს არის ერთგვარი სტრუქტურული და ფუნქციური მასალა, რომელიც აერთიანებს თვისებებს. თერმოფიზიკა, მექანიკა, აკუსტიკა და ელექტროენერგია.
ამისთვისღია უჯრედიანი ლითონის ქაფიმაღალი ფორიანობა და რთული სამგანზომილებიანი ბადის სტრუქტურა ხდის მას აქვს ძალიან კარგი სითბოს გაფრქვევა და სითბოს გადაცემის მაღალი ეფექტურობა, რომელსაც აქვს ძალიან ფართო გამოყენების პერსპექტივა კომპაქტური სითბოს გადამცვლელების, მიკროელექტრონული მოწყობილობების გაგრილების და ა.შ. ღია უჯრედოვანი ქაფიანი ლითონის სითბოს გადაცემის თვისებების გამო, მისი კვლევის სტატუსი გამოკვლეულია და გაანალიზებულია კომპაქტური სითბოს გადამცვლელების გამოყენების სფეროებიდან.
ლითონის ქაფიკომპაქტური სითბოს გადამცვლელებისთვის
ზოგადად აღიარებულია ლითონის ქაფის სითბოს გადაცემის გაძლიერებული თვისებები. როდესაც გაზი ან სითხე მიედინება ხვრელებში, სითბო გადადის და იცვლება იძულებითი კონვექციის სახით ღია უჯრედოვანი სტრუქტურის მქონე ლითონის ქაფსა და სითხეს შორის. ერთის მხრივ, ლითონის ქაფის რთული სამგანზომილებიანი ბადის სტრუქტურა ქმნის სითხის არაწრფივ ეფექტს და ასევე ძლიერდება ტურბულენტობის ხარისხი, რაც ხელს უწყობს მყარ ზედაპირს სითხემდე მაღალ ლოკალურ სითბოს გადაცემაში; მეორეს მხრივ, ქაფიანი ლითონის დიდი სპეციფიკური ზედაპირი ასევე მნიშვნელოვანი მიზეზია იმისა, რომ ლითონს აქვს სითბოს გადაცემის კარგი შესრულება. ამჟამად, ლითონის ქაფის შესწავლა კომპაქტური სითბოს გადამცვლელის მუშაობისთვის, ძირითადად ფოკუსირებულია ჰაერის გაძლიერებულ სითბოს გადაცემაზე და გამაგრილებლის მხრიდან გაძლიერებულ სითბოს გადაცემაზე.
ლითონის ქაფის ჰაერის გაძლიერებული სითბოს გადაცემის თვისებებისთვის, ლითონის ქაფი ფარფლების ნაცვლად გამოიყენება სითბოს გასაფრქვევად იმ აპლიკაციებში, სადაც გამოიყენება ტრადიციული ფარფლები, როგორიცაა გამაგრილებელი ელექტრონული კომპონენტები, ფირფიტა სითბოს გადამცვლელები და ფარფლიანი სითბოს გადამცვლელები. კომპაქტურ სითბოს გადამცვლელებში, ნაკადის სითბოს გადაცემის თვისებები ამჟამად შესწავლილია ძირითადად სპილენძისა და ალუმინის ქაფიანი ლითონებისთვის, რომელთა ფორების სიმკვრივე ჩვეულებრივ 40% -ზე ნაკლებია და ფორიანობა 70% ან მეტია.
ფორების გარკვეულ ზომაზე სითბოს გადაცემის სიჩქარე იზრდება ფორიანობის მატებასთან ერთად და დომინირებს. მეორეს მხრივ, გარკვეული ფორიანობისთვის, რაც უფრო მაღალია ფორების სიმკვრივე, მით უფრო დაბალია სითბოს გადაცემის ეფექტურობა, რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს ფორების ზედმეტად დიდი ზომით. ფორების სტრუქტურის პარამეტრები, ფორების სიმკვრივე და ფორების დიამეტრი არის ძირითადი ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ სითბოს გადაცემის შესრულებაზე.ლითონის ქაფი. გამაგრილებელ ელექტრონულ კომპონენტებში ლითონის ქაფის გამოყენებისთვის, ორთოგონალური ექსპერიმენტებით გამოიკვლია ლითონის ქაფის ფორიანობის და ფორების დიამეტრის გავლენა სითბოს გაფრქვევის ეფექტზე. შედეგები აჩვენებს, რომ იძულებითი კონვექციის პირობებში, ქაფიანი ლითონის სითბოს გაფრქვევის მოქმედება დაკავშირებულია ფორების სტრუქტურასთან, რომელშიც ფორების ზომას უდიდესი გავლენა აქვს.
ზოგიერთი კვლევის შედეგები აჩვენებს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ქაფის ლითონს აქვს ძლიერი როლი სითბოს გადაცემის გაძლიერებაში, წინააღმდეგობის ზრდა არ არის უმნიშვნელო, სითბოს გადამცვლელის მუშაობის ზრდასთან ერთად. ქაფიანი ლითონის სითბოს გადაცემის ეფექტურობა მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია წნევის მცირე დაკარგვისას და წნევის დაკარგვა იზრდება ფორების სიმკვრივის მატებასთან ერთად. კვლევის შედეგები ინსტრუქციულია მსუბუქი და კომპაქტური მაღალი ეფექტურობის სითბოს გადამცვლელების დიზაინისა და დამზადებისთვის. ჩატარდა ქაფიანი ლითონის სითბოს გადამცვლელების და იმავე ზომის ფარფლიანი სითბოს გადამცვლელების ექსპერიმენტული კვლევა და აღმოჩნდა, რომ იმავე ტესტის პირობებში, ქაფიანი ლითონის სითბოს გადამცვლელი ნაკლებად ეფექტური იყო, ვიდრე ფარფლიანი სითბოს გადამცვლელი, და წნევის დაკარგვა და ხახუნის კოეფიციენტები უფრო მაღალი იყო, ვიდრე ფარფლიანი სითბოს გადამცვლელი. ფოროვან ქაფის ლითონს აქვს აშკარა გამაძლიერებელი ეფექტი კონვექციურ სითბოს გადაცემაზე და გამაგრების ეფექტი მცირდება რეინოლდსის რიცხვის მატებასთან ერთად; ფოროვანი ქაფიანი მეტალი აშკარად ზრდის სითხის ნაკადის წინააღმდეგობას, მაგრამ წინააღმდეგობის გამრავლება მცირდება რეინოლდსის რიცხვის მატებასთან ერთად. ჩანს კონვექციური სითბოს გადაცემის ყოვლისმომცველი გაძლიერება და წნევის ვარდნის გაზრდა ნაკადში ორი ასპექტით,ფოროვანი ქაფის ლითონიუფრო შესაფერისია მცირე ნაკადის შემთხვევების მქონე სითხისთვის. ქაფის ლითონს აქვს ჰაერის გაძლიერებული სითბოს გადაცემის როლი, მაგრამ ამავე დროს აუმჯობესებს სითბოს გადაცემის შესრულებას, ასევე გაიზარდა წინააღმდეგობა და საერთო შესრულება უარესია, ვიდრე ტრადიციული ფარფლები. კვლევებმა აჩვენა, რომ ქაფი ლითონის შესაფერისია დაბალი ნაკადის იშვიათი შემთხვევებისთვის. ამიტომ, ქაფიანი ლითონის ჰაერის გაძლიერებული სითბოს გადაცემის გათვალისწინება საჭიროა განაცხადის შემთხვევებზე და არ შეიძლება ბრმად განახორციელოს ტრადიციული ფარფლების სითბოს გაფრქვევის ალტერნატიული კვლევა.

ლითონის ქაფს ასევე შეუძლია როლი შეასრულოს გამაგრილებლის სითბოს გადაცემის გაძლიერებაში ფაზის ცვლილებით. შედეგები აჩვენებს, რომ როდესაც ფორიანობა გარკვეულია, სითბოს გადაცემის მოქმედება გაორმაგდება, რადგან ფორების სიმკვრივე მცირდება 20-დან 40 PPI-მდე და ფორების ზომა მცირდება, უჯრედის თხელი სტრუქტურის გამო უფრო დიდი ზედაპირის ფართობით და უფრო ინტენსიური არეულობა. მაღალი ნაკადის დროს, დუღილის სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი ინარჩუნებს სტაბილურ და ნელ მატებას სიმშრალის გაზრდით. ოპერაციული წნევის თანდათანობითი მატებით, დუღილის სითბოს გადაცემის ფენომენი დაბალ სიმშრალეზე მსგავსია დაფქული დუღილის, ანუ, სითბოს გადაცემა ძლიერდება წნევის მატებასთან ერთად, მაგრამ წნევა გარკვეულწილად მატულობს, თამაშობს დუღილში გაუარესებულ როლს. სითბოს გადაცემა. სპილენძის ქაფიანი მილების სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი დაახლოებით სამჯერ აღემატება მსუბუქი მილების კოეფიციენტს. სუფთა მაცივრის შემთხვევაში, ქაფიანი ლითონის არსებობა აძლიერებს დუღილის სითბოს გადაცემის ნაკადს და სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი იზრდება 185%-მდე. ზეთის შემცველი პირობების შემთხვევაში, ლითონის ქაფის ეფექტი სითბოს გადაცემის გასაძლიერებლად სუსტდება; იმავე პირობებში, 5PPI ქაფის ლითონთან შედარებით, 10PPI ქაფის ლითონს შეუძლია გაზარდოს სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი 0,6-ჯერ, ხოლო ფორების მცირე ზომამ შეიძლება გააუმჯობესოს ნაკადის დუღილის სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი.
მასობრივი ნაკადის სიჩქარის და ორფაზიანი სითხის სიმშრალის ეფექტები ნაკადის კონდენსაციის წნევის ვარდნაზე და სითბოს გადაცემის კოეფიციენტზე სრულყოფილად იქნა გაანალიზებული. შედეგები აჩვენებს, რომ შიდა კედლით სავსე რგოლოვანი ლითონის ქაფიანი მილის წნევის ვარდნა გაცილებით დიდია, ვიდრე სინათლის მილის, და წნევის ვარდნა სწრაფად და არაწრფივად იზრდება მასის ნაკადის სიჩქარის და სიმშრალის მატებასთან ერთად. კონდენსაციის სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი შიდა კედლით სავსე ლითონის ქაფიანი მილის უფრო დიდია, ვიდრე სინათლის მილის, და სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი იზრდება მასის ნაკადის სიჩქარის და სიმშრალის მატებასთან ერთად და ამ ტიპის ნაკადის კონდენსაციის სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი. გამაგრებული მილების დაახლოებით ორჯერ მეტია, ვიდრე სინათლის მილის. იმის გამო, რომ მისი კაპილარული ეფექტი აშკარაა, 130PPI გაძლიერებული მილის ფორების სიმკვრივე საუკეთესო ეფექტია, სინათლის მილისთვის 3.06-ჯერ, 40PPI მილის ძირითადად მსგავსია დაბალი ღეროვანი მილის სტრუქტურისა, როგორც გამაგრების საშუალება.
კომპაქტურ სითბოს გადამცვლელში,ლითონის ქაფიშეიძლება სრულად იქნას გამოყენებული სითბოს გადაცემის როლის გასაძლიერებლად, მაგრამ კვლევამ აჩვენა, რომ ქაფიანი ლითონის ზრდის წინააღმდეგობის მახასიათებლები ასევე ძალიან მნიშვნელოვანია, ყოვლისმომცველი შესრულების საჭიროება კომპაქტურ სითბოს გადამცვლელში ქაფის ლითონის გამოყენების შესაფასებლად. გარდა ამისა, ზეთის შემცველი საპოხი მასალების თანდასწრებით, ქაფიანი ლითონები შეიძლება გამოიწვიოს სითბოს გადაცემის გაუარესება, ხოლო ლითონის ქაფის გაძლიერებული სითბოს გადაცემა გამაგრილებლების ფაზის ცვლის სითბოს გადაცემისთვის უნდა იქნას გათვალისწინებული საპოხი მასალების ზემოქმედების გათვალისწინებით.