തുറന്ന സെൽ മെറ്റൽ നുരകളുടെ താപ കൈമാറ്റ ഗുണങ്ങൾ

ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം, സുഷിരങ്ങളുടെ ഒരു നിശ്ചിത വലിപ്പം, മെറ്റൽ മാട്രിക്സിലെ ഒരു നിശ്ചിത സുഷിരം എന്നിവ അടങ്ങുന്ന ഒരുതരം മൾട്ടിഫങ്ഷണൽ കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റൽ മെറ്റീരിയലാണ് മെറ്റൽ ഫോം. ഫോം ലോഹത്തിന് വലിയ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, വലിയ സുഷിരം, ചെറിയ സാന്ദ്രത എന്നിവ പോലുള്ള സവിശേഷമായ ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകളുണ്ട്, കൂടാതെ താപ വിസർജ്ജനം (ഓപ്പൺ-സെൽ), താപ ഇൻസുലേഷൻ (അടഞ്ഞ-സെൽ), ശബ്ദ ആഗിരണവും വൈബ്രേഷൻ ഡാംപിംഗ്, ഭാരം കുറഞ്ഞതും പോലുള്ള മൾട്ടിഫങ്ഷണൽ സംയുക്ത സവിശേഷതകളും ഉണ്ട്. , ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ശക്തി, വൈദ്യുതകാന്തിക ഷീൽഡിംഗ് മുതലായവ, ഇത് ഒരുതരം ഘടനാപരവും പ്രവർത്തനപരവുമായ മെറ്റീരിയലാണ് തെർമോഫിസിക്സ്, മെക്കാനിക്സ്, അക്കോസ്റ്റിക്സ്, വൈദ്യുതി എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളെ സമന്വയിപ്പിക്കുന്നു.
വേണ്ടിതുറന്ന സെൽ മെറ്റൽ നുര, ഉയർന്ന സുഷിരവും സങ്കീർണ്ണമായ ത്രിമാന മെഷ് ഘടന അത് കോംപാക്റ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ, മൈക്രോഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണ കൂളിംഗ്, തുടങ്ങിയ മേഖലയിൽ വളരെ വിശാലമായ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതയുള്ള വളരെ നല്ല താപ വിസർജ്ജനവും ഉയർന്ന താപ ട്രാൻസ്ഫർ കാര്യക്ഷമതയും ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഓപ്പൺ-സെൽ ഫോം ലോഹത്തിൻ്റെ താപ കൈമാറ്റ ഗുണങ്ങൾക്കായി, കോംപാക്റ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ പ്രയോഗ മേഖലകളിൽ നിന്ന് അതിൻ്റെ ഗവേഷണ നില അന്വേഷിക്കുകയും വിശകലനം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.
മെറ്റൽ നുരകോംപാക്റ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾക്ക്
ലോഹ നുരകളുടെ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ താപ കൈമാറ്റ ഗുണങ്ങൾ പൊതുവെ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. വാതകമോ ദ്രാവകമോ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ ഒഴുകുമ്പോൾ, തുറന്ന സെൽ ഘടനയും ദ്രാവകവും ഉള്ള ലോഹ നുരയെ തമ്മിൽ നിർബന്ധിത സംവഹനത്തിൻ്റെ രൂപത്തിൽ ചൂട് കൈമാറ്റം ചെയ്യുകയും പരസ്പരം മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു വശത്ത്, ലോഹ നുരയെ സങ്കീർണ്ണമായ ത്രിമാന മെഷ് ഘടന ദ്രാവകം നോൺ ലീനിയർ പ്രഭാവം ഉണ്ടാക്കുന്നു, കൂടാതെ പ്രക്ഷുബ്ധത ബിരുദം പുറമേ ശക്തിപ്പെടുത്തുകയും, അങ്ങനെ ഉയർന്ന പ്രാദേശിക താപ കൈമാറ്റം ദ്രാവകം ഖര ഉപരിതല പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്ന; മറുവശത്ത്, നുരയെ ലോഹത്തിൻ്റെ വലിയ പ്രത്യേക ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണവും ലോഹത്തിന് നല്ല താപ കൈമാറ്റ പ്രകടനത്തിനുള്ള ഒരു പ്രധാന കാരണമാണ്. നിലവിൽ, കോംപാക്റ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ ട്രാൻസ്ഫർ പ്രകടനത്തിനായുള്ള മെറ്റൽ നുരയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം പ്രധാനമായും എയർ-സൈഡ് മെച്ചപ്പെടുത്തിയ ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ, റഫ്രിജറൻ്റ്-സൈഡ് മെച്ചപ്പെടുത്തിയ താപ കൈമാറ്റം എന്നിവയിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു.
ലോഹ നുരകളുടെ എയർ-സൈഡ് മെച്ചപ്പെടുത്തിയ താപ കൈമാറ്റ ഗുണങ്ങൾക്കായി, കൂളിംഗ് ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ, പ്ലേറ്റ് ഹീറ്റ് എക്‌സ്‌ചേഞ്ചറുകൾ, ഫിൻഡ് ഹീറ്റ് എക്‌സ്‌ചേഞ്ചറുകൾ തുടങ്ങിയ പരമ്പരാഗത ചിറകുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രയോഗങ്ങളിൽ താപ വിസർജ്ജനത്തിനായി ചിറകുകൾക്ക് പകരം മെറ്റൽ നുര ഉപയോഗിക്കുന്നു. കോംപാക്റ്റ് ഹീറ്റ് എക്‌സ്‌ചേഞ്ചറുകളിൽ, ഫ്ലോ ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ പ്രോപ്പർട്ടികൾ പ്രധാനമായും ചെമ്പ്, അലുമിനിയം ഫോം ലോഹങ്ങൾക്ക് സാധാരണയായി 40%-ൽ താഴെ സാന്ദ്രതയും 70% അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതലുള്ള സുഷിരങ്ങളുമാണ് പഠിക്കുന്നത്.
ഒരു നിശ്ചിത സുഷിര വലുപ്പത്തിൽ, സുഷിരത്തിൻ്റെ വർദ്ധനവിനനുസരിച്ച് താപ കൈമാറ്റ നിരക്ക് വർദ്ധിക്കുകയും ആധിപത്യം സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മറുവശത്ത്, ഒരു നിശ്ചിത സുഷിരത്തിന്, സുഷിരങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത കൂടുതലാണെങ്കിൽ, താപ കൈമാറ്റ ദക്ഷത കുറയുന്നു, ഇത് അമിതമായ വലിയ സുഷിരത്തിൻ്റെ വലുപ്പം മൂലമാകാം. പോറോസിറ്റി, സുഷിര സാന്ദ്രത, സുഷിര വ്യാസം എന്നിവയുടെ സുഷിര ഘടനയുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ താപ കൈമാറ്റ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകങ്ങളാണ്.മെറ്റൽ നുരകൾ. ഇലക്‌ട്രോണിക് ഘടകങ്ങളെ തണുപ്പിക്കുന്നതിൽ ലോഹ നുരയെ പ്രയോഗിക്കുന്നതിന്, ലോഹ നുരകളുടെ പൊറോസിറ്റിയുടെയും താപ വിസർജ്ജന ഫലത്തിലെ സുഷിര വ്യാസത്തിൻ്റെയും ഫലങ്ങൾ ഓർത്തോഗണൽ പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ അന്വേഷിച്ചു. നിർബന്ധിത സംവഹനത്തിന് കീഴിൽ, നുരയെ ലോഹത്തിൻ്റെ താപ വിസർജ്ജന പ്രകടനം സുഷിര ഘടനയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, അതിൽ സുഷിരത്തിൻ്റെ വലുപ്പം ഏറ്റവും വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.
താപ കൈമാറ്റം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിൽ നുരയെ ലോഹത്തിന് ശക്തമായ പങ്കുണ്ടെന്ന് ചില ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചർ പ്രകടനത്തിൻ്റെ വളർച്ചയ്ക്കൊപ്പം പ്രതിരോധത്തിൻ്റെ വളർച്ചയും നിസ്സാരമല്ല. ചെറിയ മർദ്ദനഷ്ടത്തിൽ നുരയെ ലോഹത്തിൻ്റെ താപ കൈമാറ്റ കാര്യക്ഷമത ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, സുഷിരങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് മർദ്ദനഷ്ടം വർദ്ധിക്കുന്നു. ഭാരം കുറഞ്ഞതും ഒതുക്കമുള്ളതുമായ ഉയർന്ന ദക്ഷതയുള്ള ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്കും നിർമ്മാണത്തിനും പഠന ഫലങ്ങൾ പ്രബോധനാത്മകമാണ്. ഒരേ വലുപ്പത്തിലുള്ള ഫോം മെറ്റൽ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെയും ഫിൻഡ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെയും ഒരു പരീക്ഷണാത്മക പഠനം നടത്തി, അതേ പരീക്ഷണ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഫോം മെറ്റൽ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിന് ഫിൻഡ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിനേക്കാൾ കാര്യക്ഷമത കുറവാണെന്നും മർദ്ദനഷ്ടവും ഘർഷണ ഗുണകം ഫിൻഡ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിനേക്കാൾ ഉയർന്നതാണ്. പോറസ് ഫോം ലോഹത്തിന് സംവഹന താപ കൈമാറ്റത്തിൽ വ്യക്തമായ ശക്തിപ്പെടുത്തൽ ഫലമുണ്ട്, റെയ്നോൾഡ് സംഖ്യയുടെ വർദ്ധനവോടെ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്ന പ്രഭാവം കുറയുന്നു; പോറസ് നുരയെ ലോഹം ദ്രാവകത്തിൻ്റെ ഒഴുക്ക് പ്രതിരോധം വർധിപ്പിക്കുന്നു, പക്ഷേ റെയ്നോൾഡ് സംഖ്യ വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് പ്രതിരോധ വർദ്ധനവിൻ്റെ ഗുണനം കുറയുന്നു. സംവഹന താപ കൈമാറ്റത്തിൻ്റെ സമഗ്രമായ ശക്തിപ്പെടുത്തലും രണ്ട് വശങ്ങളുടെ ഒഴുക്കിലെ മർദ്ദം കുറയുന്നതും കാണാൻ കഴിയും,പോറസ് നുരയെ ലോഹംചെറിയ ഫ്ലോ റേറ്റ് അവസരങ്ങളുള്ള ദ്രാവകത്തിന് കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാണ്. നുരയെ ലോഹത്തിന് എയർ-സൈഡ് മെച്ചപ്പെടുത്തിയ താപ കൈമാറ്റത്തിൻ്റെ പങ്ക് ഉണ്ട്, എന്നാൽ അതേ സമയം താപ കൈമാറ്റ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തൽ, പ്രതിരോധവും വർദ്ധിച്ചു, കൂടാതെ മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രകടനം പരമ്പരാഗത ചിറകുകളേക്കാൾ മോശമാണ്. താഴ്ന്ന ഒഴുക്കുള്ള അപൂർവ സന്ദർഭങ്ങളിൽ നുരയെ ലോഹം അനുയോജ്യമാണെന്ന് ഗവേഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഫോം മെറ്റൽ എയർ-സൈഡ് മെച്ചപ്പെടുത്തിയ ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ ആപ്ലിക്കേഷൻ അവസരങ്ങൾ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്, കൂടാതെ പരമ്പരാഗത ഫിൻ ഹീറ്റ് ഡിസിപ്പേഷൻ ബദൽ ഗവേഷണം അന്ധമായി നടത്താൻ കഴിയില്ല.

ഘട്ടം മാറ്റത്തിലൂടെ റഫ്രിജറൻ്റിൻ്റെ താപ കൈമാറ്റം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിൽ മെറ്റൽ നുരയ്ക്കും ഒരു പങ്കുണ്ട്. സുഷിരം ഉറപ്പായാൽ, സുഷിരങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത 20-ൽ നിന്ന് 40 പിപിഐ ആയി കുറയുകയും സുഷിരത്തിൻ്റെ വലുപ്പം കുറയുകയും ചെയ്യുന്നതിനാൽ, വലിയ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണവും കൂടുതൽ തീവ്രമായ പ്രക്ഷുബ്ധതയും ഉള്ള സൂക്ഷ്മമായ സെൽ ഘടന കാരണം, താപ കൈമാറ്റ പ്രകടനം ഇരട്ടിയാകുന്നു എന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഒഴുക്ക് നിരക്കിൽ, ചുട്ടുതിളക്കുന്ന ചൂട് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന വരൾച്ചയ്ക്കൊപ്പം സ്ഥിരവും സാവധാനത്തിലുള്ള വർദ്ധനവും നിലനിർത്തുന്നു. പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദം ക്രമാനുഗതമായി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, കുറഞ്ഞ വരൾച്ചയിൽ ചുട്ടുതിളക്കുന്ന താപ കൈമാറ്റ പ്രതിഭാസം ഗ്രൗണ്ട് തിളപ്പിക്കുന്നതിന് സമാനമാണ്, അതായത്, മർദ്ദം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് താപ കൈമാറ്റം തീവ്രമാകുന്നു, പക്ഷേ മർദ്ദം ഒരു പരിധിവരെ ഉയരുന്നത് തിളപ്പിക്കുന്നതിൽ മോശമായ പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. താപ കൈമാറ്റം. കോപ്പർ ഫോം ട്യൂബുകളുടെ ചൂട് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് ലൈറ്റ് ട്യൂബുകളേക്കാൾ മൂന്നിരട്ടി കൂടുതലാണ്. ശുദ്ധമായ റഫ്രിജറൻ്റിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ, നുരയെ ലോഹത്തിൻ്റെ സാന്നിധ്യം തിളയ്ക്കുന്ന താപ കൈമാറ്റത്തിൻ്റെ ഒഴുക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ താപ കൈമാറ്റ ഗുണകം 185% വരെ വർദ്ധിക്കുന്നു. എണ്ണ അടങ്ങിയ അവസ്ഥയിൽ, താപ കൈമാറ്റം ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ലോഹ നുരകളുടെ പ്രഭാവം ദുർബലമാകുന്നു; അതേ അവസ്ഥയിൽ, 5PPI ഫോം മെറ്റലുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, 10PPI നുരയെ ലോഹത്തിന് ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് 0.6 മടങ്ങ് വരെ വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ചെറിയ സുഷിരത്തിൻ്റെ വലിപ്പം ഫ്ലോ തിളയ്ക്കുന്ന ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് മെച്ചപ്പെടുത്തും.
ഫ്ലോ കണ്ടൻസേഷൻ പ്രഷർ ഡ്രോപ്പിലും ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യൻ്റിലും മാസ് ഫ്ലോ റേറ്റ്, ടു-ഫേസ് ഫ്ലൂയിഡ് ഡ്രൈനസ് എന്നിവയുടെ ഫലങ്ങൾ സമഗ്രമായി വിശകലനം ചെയ്തു. ആന്തരിക മതിൽ നിറച്ച വാർഷിക ലോഹ നുരയെ ട്യൂബിൻ്റെ മർദ്ദം ഡ്രോപ്പ് ലൈറ്റ് ട്യൂബിനേക്കാൾ വളരെ വലുതാണെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ പിണ്ഡത്തിൻ്റെ ഒഴുക്ക് നിരക്കും വരൾച്ചയും വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് മർദ്ദം വേഗത്തിലും രേഖീയമായും വർദ്ധിക്കുന്നു. അകത്തെ മതിൽ നിറച്ച വാർഷിക ലോഹ നുരയെ ട്യൂബിൻ്റെ കണ്ടൻസേഷൻ ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് ലൈറ്റ് ട്യൂബിനേക്കാൾ വലുതാണ്, കൂടാതെ മാസ് ഫ്ലോ റേറ്റും വരൾച്ചയും വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് താപ കൈമാറ്റ ഗുണകം വർദ്ധിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഈ തരത്തിലുള്ള ഫ്ലോ കണ്ടൻസേഷൻ ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് ലൈറ്റ് ട്യൂബിനേക്കാൾ ഇരട്ടിയാണ് ബലപ്പെടുത്തിയ ട്യൂബുകൾ. അതിൻ്റെ കാപ്പിലറി പ്രഭാവം വ്യക്തമായതിനാൽ, 130PPI ഉറപ്പിച്ച ട്യൂബിൻ്റെ സുഷിര സാന്ദ്രത മികച്ച ഫലമാണ്, ലൈറ്റ് ട്യൂബിന് 3.06 തവണ, 40PPI ട്യൂബ് പ്രധാനമായും ബലപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള മാർഗമായി താഴ്ന്ന ribbed ട്യൂബിൻ്റെ ഘടനയോട് സാമ്യമുള്ളതാണ്.
കോംപാക്റ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിൽ,മെറ്റൽ നുരതാപ കൈമാറ്റത്തിൻ്റെ പങ്ക് ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നതിന് പൂർണ്ണമായി ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും, എന്നാൽ ഫോം മെറ്റൽ വളർച്ചയുടെ പ്രതിരോധ സവിശേഷതകളും വളരെ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നതാണെന്ന് പഠനം കാണിച്ചു, കോംപാക്റ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിൽ നുരയെ ലോഹത്തിൻ്റെ പ്രയോഗം വിലയിരുത്തുന്നതിന് സമഗ്രമായ പ്രകടനത്തിൻ്റെ ആവശ്യകത. കൂടാതെ, എണ്ണ അടങ്ങിയ ലൂബ്രിക്കൻ്റുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ, നുരയെ ലോഹങ്ങൾ താപ കൈമാറ്റം വഷളാകാൻ ഇടയാക്കും, കൂടാതെ റഫ്രിജറൻ്റുകളുടെ താപ കൈമാറ്റത്തിൻ്റെ ഘട്ടം മാറ്റുന്നതിനുള്ള ലോഹ നുരകളുടെ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ താപ കൈമാറ്റം ലൂബ്രിക്കൻ്റുകളുടെ ഫലങ്ങളുടെ വെളിച്ചത്തിൽ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്.