ຄຸນສົມບັດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງໂຟມໂລຫະເປີດ

ໂຟມໂລຫະແມ່ນປະເພດຂອງວັດສະດຸໂລຫະປະສົມຫຼາຍຫນ້າທີ່ປະກອບດ້ວຍຈໍານວນທີ່ແນ່ນອນ, ຂະຫນາດທີ່ແນ່ນອນຂອງຮູຂຸມຂົນ, ແລະ porosity ທີ່ແນ່ນອນໃນເມຕຣິກໂລຫະ. ໂລຫະໂຟມມີລັກສະນະໂຄງສ້າງທີ່ເປັນເອກະລັກເຊັ່ນ: ພື້ນທີ່ສະເພາະຂະຫນາດໃຫຍ່, porosity ຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂະຫນາດນ້ອຍ, ແລະມີລັກສະນະປະສົມຫຼາຍຫນ້າທີ່ເຊັ່ນ: ການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນ (open-cell), insulation ຄວາມຮ້ອນ (ປິດ-cell), ການດູດສຽງແລະການສັ່ນສະເທືອນ damping, ນ້ໍາຫນັກເບົາ. , ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ສະ​ເພາະ​ສູງ​, ການ​ປ້ອງ​ກັນ​ແມ່​ເຫຼັກ​ໄຟ​ຟ້າ​, ແລະ​ອື່ນໆ​, ແລະ​ມັນ​ເປັນ​ປະ​ເພດ​ຂອງ​ໂຄງ​ສ້າງ​ແລະ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​ປະ​ສົມ​ປະ​ສານ​ຄຸນ​ສົມ​ບັດ​ຂອງ thermophysics​, ກົນຈັກ, ສຽງ, ແລະໄຟຟ້າ.
ສໍາລັບໂຟມໂລຫະເປີດຫ້ອງ, porosity ສູງແລະໂຄງສ້າງຕາຫນ່າງສາມມິຕິສະລັບສັບຊ້ອນເຮັດໃຫ້ມັນມີການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ດີຫຼາຍແລະປະສິດທິພາບການໂອນຄວາມຮ້ອນສູງ, ເຊິ່ງມີຄວາມສົດໃສດ້ານຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນພາກສະຫນາມຂອງການແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ຫນາແຫນ້ນ, ຄວາມເຢັນອຸປະກອນ microelectronic, ແລະອື່ນໆ. ສໍາລັບຄຸນສົມບັດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງໂລຫະໂຟມເປີດຫ້ອງ, ສະຖານະພາບການຄົ້ນຄວ້າຂອງມັນຖືກສືບສວນແລະວິເຄາະຈາກພື້ນທີ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ຫນາແຫນ້ນ.
ໂຟມໂລຫະສໍາລັບເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ຫນາແຫນ້ນ
ຄຸນສົມບັດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນທີ່ປັບປຸງຂອງໂຟມໂລຫະໄດ້ຮັບການຍອມຮັບໂດຍທົ່ວໄປ. ເມື່ອອາຍແກັສຫຼືຂອງແຫຼວໄຫຼຜ່ານຮູຂຸມຂົນ, ຄວາມຮ້ອນຈະຖືກໂອນແລະແລກປ່ຽນກັນໃນຮູບແບບການບັງຄັບໃຫ້ທໍ່ລະຫວ່າງໂຟມໂລຫະທີ່ມີໂຄງສ້າງຫ້ອງເປີດແລະນ້ໍາ. ໃນດ້ານຫນຶ່ງ, ໂຄງສ້າງຕາຫນ່າງສາມມິຕິທີ່ສະລັບສັບຊ້ອນຂອງໂຟມໂລຫະເຮັດໃຫ້ຜົນກະທົບ nonlinear ຂອງນ້ໍາ, ແລະລະດັບຄວາມວຸ້ນວາຍຍັງເຂັ້ມແຂງ, ດັ່ງນັ້ນການສົ່ງເສີມການພື້ນຜິວແຂງກັບນ້ໍາໃນການໂອນຄວາມຮ້ອນໃນທ້ອງຖິ່ນສູງ; ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໂລຫະໂຟມພື້ນທີ່ສະເພາະຂະຫນາດໃຫຍ່ຍັງເປັນເຫດຜົນທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບໂລຫະທີ່ມີການປະຕິບັດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນທີ່ດີ. ໃນປັດຈຸບັນ, ການສຶກສາຂອງໂຟມໂລຫະສໍາລັບການປະຕິບັດການໂອນຄວາມຮ້ອນທີ່ຫນາແຫນ້ນແມ່ນສຸມໃສ່ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນທີ່ປັບປຸງທາງດ້ານອາກາດແລະການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນທີ່ປັບປຸງດ້ານຂອງຕູ້ເຢັນ.
ສໍາລັບຄຸນສົມບັດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນທີ່ປັບປຸງດ້ານອາກາດຂອງໂຟມໂລຫະ, ໂຟມໂລຫະຖືກນໍາໃຊ້ແທນ fins ສໍາລັບການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ fins ພື້ນເມືອງຖືກນໍາໃຊ້, ເຊັ່ນ: ອົງປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກເຮັດຄວາມເຢັນ, ແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນແຜ່ນ, ແລະ finned ແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ. ໃນເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ຫນາແຫນ້ນ, ຄຸນສົມບັດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງກະແສໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສໍາລັບໂລຫະໂຟມທອງແດງແລະອາລູມິນຽມທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຮູຂຸມຂົນໂດຍທົ່ວໄປຫນ້ອຍກວ່າ 40% ແລະ porosities 70% ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ.
ໃນຂະຫນາດ pore ທີ່ແນ່ນອນ, ອັດຕາການໂອນຄວາມຮ້ອນເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍການເພີ່ມ porosity ແລະ dominates. ໃນອີກດ້ານຫນຶ່ງ, ສໍາລັບ porosity ສະເພາະໃດຫນຶ່ງ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ pore ສູງ, ປະສິດທິພາບການໂອນຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ, ຊຶ່ງອາດຈະເປັນຍ້ອນຂະຫນາດ pore ຂະຫນາດໃຫຍ່ເກີນໄປ. ຕົວກໍານົດການໂຄງສ້າງ pore ຂອງ porosity, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ pore, ແລະເສັ້ນຜ່າກາງ pore ແມ່ນປັດໃຈຕົ້ນຕໍຜົນກະທົບຕໍ່ການປະຕິບັດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງ.ໂຟມໂລຫະ. ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໂຟມໂລຫະໃນການເຮັດຄວາມເຢັນອົງປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກ, ຜົນກະທົບຂອງ porosity ໂຟມໂລຫະແລະເສັ້ນຜ່າກາງ pore ກ່ຽວກັບຜົນກະທົບ dissipation ຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກສືບສວນໂດຍການທົດລອງ orthogonal. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພາຍໃຕ້ການບີບບັງຄັບ, ການປະຕິບັດການລະບາຍຄວາມຮ້ອນຂອງໂລຫະໂຟມແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບໂຄງສ້າງຂອງຮູຂຸມຂົນ, ເຊິ່ງຂະຫນາດ pore ມີອິດທິພົນສູງສຸດ.
ຜົນໄດ້ຮັບການຄົ້ນຄວ້າຈໍານວນຫນຶ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຖິງແມ່ນວ່າໂລຫະໂຟມມີບົດບາດທີ່ເຂັ້ມແຂງໃນການເພີ່ມການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ, ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຄວາມຕ້ານທານແມ່ນບໍ່ລະເລີຍພ້ອມກັບການຂະຫຍາຍຕົວຂອງການປະຕິບັດການແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ. ປະສິດທິພາບການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງໂລຫະໂຟມແມ່ນໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການສູນເສຍຄວາມກົດດັນທີ່ນ້ອຍກວ່າ, ແລະການສູນເສຍຄວາມກົດດັນເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍການເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຮູຂຸມຂົນ. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການສຶກສາແມ່ນຄໍາແນະນໍາສໍາລັບການອອກແບບແລະການຜະລິດເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາແລະຫນາແຫນ້ນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ການສຶກສາທົດລອງຂອງເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຂອງໂລຫະໂຟມແລະເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ finned ທີ່ມີຂະຫນາດດຽວກັນໄດ້ຖືກປະຕິບັດ, ແລະພົບວ່າພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການທົດສອບດຽວກັນ, ເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຂອງໂລຫະໂຟມມີປະສິດທິພາບຫນ້ອຍກວ່າເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ finned, ແລະການສູນເສຍຄວາມກົດດັນແລະ. ຄ່າສໍາປະສິດ friction ສູງກ່ວາຕົວແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ finned. ໂລຫະໂຟມ porous ມີຜົນກະທົບທີ່ຈະແຈ້ງກ່ຽວກັບການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ convective, ແລະຜົນກະທົບສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງຫຼຸດລົງດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຈໍານວນ Reynolds; ໂລຫະໂຟມ porous ເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານການໄຫຼຂອງນ້ໍາເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງເຫັນໄດ້ຊັດ, ແຕ່ການຄູນຂອງການຕໍ່ຕ້ານເພີ່ມຂຶ້ນຫຼຸດລົງດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຈໍານວນ Reynolds. ການເສີມສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງທີ່ສົມບູນແບບຂອງການໂອນຄວາມຮ້ອນ convective ແລະການເພີ່ມຂື້ນຂອງການຫຼຸດລົງຄວາມກົດດັນໃນການໄຫຼຂອງສອງດ້ານສາມາດເຫັນໄດ້,ໂລຫະໂຟມ porousແມ່ນ ເໝາະ ສົມກວ່າ ສຳ ລັບນ້ ຳ ທີ່ມີອັດຕາການໄຫຼນ້ອຍກວ່າບາງຄັ້ງ. ໂລຫະໂຟມມີບົດບາດຂອງອາກາດທີ່ປັບປຸງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ, ແຕ່ການເພີ່ມປະສິດທິພາບການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນໃນເວລາດຽວກັນ, ຄວາມຕ້ານທານຍັງເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະການປະຕິບັດໂດຍລວມແມ່ນຮ້າຍແຮງກວ່າ fins ແບບດັ້ງເດີມ. ການຄົ້ນຄວ້າສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂລຫະໂຟມແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບໂອກາດທີ່ຫາຍາກທີ່ມີນ້ໍາຕ່ໍາ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນທີ່ປັບປຸງດ້ານອາກາດຂອງໂລຫະໂຟມຕ້ອງພິຈາລະນາໂອກາດຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ແລະບໍ່ສາມາດປະຕິບັດການຄົ້ນຄວ້າທາງເລືອກການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນຂອງ fin ພື້ນເມືອງ.

ໂຟມໂລຫະຍັງສາມາດມີບົດບາດໃນການເພີ່ມການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນໂດຍການປ່ຽນໄລຍະ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໃນເວລາທີ່ porosity ແມ່ນແນ່ນອນ, ການປະຕິບັດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນເພີ່ມຂຶ້ນສອງເທົ່າຍ້ອນວ່າຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ pore ຫຼຸດລົງຈາກ 20 ຫາ 40 PPI ແລະຂະຫນາດ pore ຫຼຸດລົງ, ເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງຂອງເຊນລະອຽດທີ່ມີພື້ນທີ່ກວ້າງກວ່າແລະການລົບກວນຫຼາຍ. ໃນອັດຕາການໄຫຼສູງ, ຄ່າສໍາປະສິດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນທີ່ຕົ້ມສຸກຈະຮັກສາການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະຊ້າລົງກັບຄວາມແຫ້ງແລ້ງເພີ່ມຂຶ້ນ. ດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນເທື່ອລະກ້າວຂອງຄວາມກົດດັນໃນການດໍາເນີນງານ, ປະກົດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນທີ່ຕົ້ມຢູ່ໃນຄວາມແຫ້ງແລ້ງຕ່ໍາແມ່ນຄ້າຍຄືກັບການຕົ້ມຂອງດິນ, ຫມາຍຄວາມວ່າ, ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແມ່ນມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນກັບການເພີ່ມຂື້ນຂອງຄວາມກົດດັນ, ແຕ່ຄວາມກົດດັນເພີ່ມຂຶ້ນໃນລະດັບໃດຫນຶ່ງມີບົດບາດຊຸດໂຊມລົງໃນການຕົ້ມ. ການ​ຖ່າຍ​ໂອນ​ຄວາມ​ຮ້ອນ​. ຄ່າສໍາປະສິດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງທໍ່ໂຟມທອງແດງແມ່ນສູງກວ່າທໍ່ແສງປະມານສາມເທົ່າ. ໃນກໍລະນີຂອງເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນບໍລິສຸດ, ການປະກົດຕົວຂອງໂລຫະໂຟມຊ່ວຍເພີ່ມການໄຫຼຂອງການໂອນຄວາມຮ້ອນທີ່ຕົ້ມສຸກ, ແລະຄ່າສໍາປະສິດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງ 185%. ໃນກໍລະນີຂອງເງື່ອນໄຂທີ່ມີນ້ໍາມັນ, ຜົນກະທົບຂອງໂຟມໂລຫະເພື່ອເສີມສ້າງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແມ່ນອ່ອນລົງ; ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂດຽວກັນ, ເມື່ອປຽບທຽບກັບໂລຫະໂຟມ 5PPI, ໂລຫະໂຟມ 10PPI ສາມາດເພີ່ມຄ່າສໍາປະສິດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນໄດ້ເຖິງ 0.6 ເທົ່າ, ແລະຂະຫນາດ pore ຂະຫນາດນ້ອຍສາມາດປັບປຸງການໄຫຼຂອງຄ່າສໍາປະສິດການໂອນຄວາມຮ້ອນຕົ້ມ.
ຜົນກະທົບຂອງອັດຕາການໄຫຼຂອງມະຫາຊົນແລະຄວາມແຫ້ງແລ້ງຂອງນ້ໍາສອງໄລຍະຕໍ່ການຫຼຸດລົງຄວາມກົດດັນຂອງ condensation ການໄຫຼແລະຄ່າສໍາປະສິດການໂອນຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກວິເຄາະຢ່າງສົມບູນ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມກົດດັນຂອງທໍ່ໂຟມໂລຫະວົງແຫວນທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍຝາພາຍໃນແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າທໍ່ແສງສະຫວ່າງ, ແລະການຫຼຸດລົງຄວາມກົດດັນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາແລະບໍ່ເປັນເສັ້ນດ້ວຍການເພີ່ມອັດຕາການໄຫຼຂອງມະຫາຊົນແລະຄວາມແຫ້ງແລ້ງ. ຄ່າສໍາປະສິດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແບບຂົ້ນຂອງທໍ່ໂຟມໂລຫະວົງແຫວນທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍຝາພາຍໃນແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າຂອງທໍ່ແສງສະຫວ່າງ, ແລະຄ່າສໍາປະສິດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍການເພີ່ມອັດຕາການໄຫຼຂອງມະຫາຊົນແລະຄວາມແຫ້ງແລ້ງ, ແລະຄ່າສໍາປະສິດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ condensation ຂອງປະເພດນີ້. ຂອງທໍ່ເສີມແມ່ນປະມານສອງເທົ່າຂອງທໍ່ແສງສະຫວ່າງ. ເນື່ອງຈາກວ່າຜົນກະທົບຂອງ capillary ຂອງມັນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ pore ຂອງທໍ່ເສີມ 130PPI ແມ່ນຜົນກະທົບທີ່ດີທີ່ສຸດ, ສໍາລັບທໍ່ແສງສະຫວ່າງ 3.06 ເທົ່າ, ທໍ່ 40PPI ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຄ້າຍຄືກັບໂຄງສ້າງຂອງທໍ່ຕ່ໍາ ribbed ເປັນວິທີການສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງ.
ໃນເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ຫນາແຫນ້ນ,ໂຟມໂລຫະສາມາດນໍາໃຊ້ຢ່າງເຕັມທີ່ເພື່ອເສີມສ້າງບົດບາດຂອງການໂອນຄວາມຮ້ອນ, ແຕ່ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄຸນລັກສະນະການຕໍ່ຕ້ານຂອງການຂະຫຍາຍຕົວຂອງໂລຫະໂຟມຍັງມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ, ຄວາມຕ້ອງການປະສິດທິພາບທີ່ສົມບູນແບບເພື່ອປະເມີນການນໍາໃຊ້ໂລຫະໂຟມໃນເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ຫນາແຫນ້ນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໃນທີ່ປະທັບຂອງນ້ໍາມັນຫລໍ່ລື່ນທີ່ມີນ້ໍາມັນ, ໂລຫະໂຟມສາມາດນໍາໄປສູ່ການເສື່ອມສະພາບຂອງການໂອນຄວາມຮ້ອນ, ແລະການປັບປຸງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງໂຟມໂລຫະສໍາລັບໄລຍະການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ພິຈາລະນາຜົນກະທົບຂອງນໍ້າມັນ.