खुला सेल धातु फोम को गर्मी स्थानान्तरण गुण

मेटल फोम एक प्रकारको बहु-कार्यात्मक मिश्रित धातु सामग्री हो जसमा निश्चित संख्या, छिद्रहरूको निश्चित आकार, र धातु म्याट्रिक्समा निश्चित पोरोसिटी हुन्छ। फोम धातुमा अद्वितीय संरचनात्मक विशेषताहरू छन् जस्तै ठूलो विशिष्ट सतह क्षेत्र, ठूलो छिद्र, र सानो घनत्व, र बहु-कार्यात्मक मिश्रित विशेषताहरू छन् जस्तै गर्मी अपव्यय (ओपन-सेल), ताप इन्सुलेशन (बन्द-सेल), ध्वनि अवशोषण र कम्पन डम्पिङ, हल्का वजन। , उच्च विशिष्ट शक्ति, विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण, आदि, र यो एक प्रकारको संरचनात्मक र कार्यात्मक सामग्री हो। थर्मोफिजिक्स, मेकानिक्स, ध्वनिकी, र बिजुली को गुण।
को लागीखुला सेल धातु फोम, उच्च सच्छिद्रता र जटिल त्रि-आयामी जाल संरचनाले यसलाई धेरै राम्रो गर्मी अपव्यय र उच्च ताप स्थानान्तरण दक्षता बनाउँदछ, जसको कम्प्याक्ट हीट एक्सचेन्जरहरू, माइक्रोइलेक्ट्रोनिक उपकरण कूलिंग, इत्यादिको क्षेत्रमा धेरै व्यापक अनुप्रयोग सम्भावना छ। ओपन-सेल फोम धातुको ताप स्थानान्तरण गुणहरूको लागि, यसको अनुसन्धान स्थिति कम्प्याक्ट ताप एक्सचेंजरहरूको अनुप्रयोग क्षेत्रहरूबाट अनुसन्धान र विश्लेषण गरिन्छ।
धातु फोमकम्प्याक्ट गर्मी एक्सचेंजरहरूको लागि
धातु फोम को परिष्कृत गर्मी स्थानान्तरण गुण सामान्यतया पहिचान गरिएको छ। जब ग्यास वा तरल प्वालहरूबाट बग्छ, तातो ओपन-सेल संरचना र तरल पदार्थको साथ धातु फोमको बीचमा जबरजस्ती संवहनको रूपमा स्थानान्तरण र आदानप्रदान हुन्छ। एकातिर, धातुको फोमको जटिल त्रि-आयामी जाल संरचनाले तरल पदार्थको ननलाइनर प्रभाव बनाउँछ, र टर्ब्युलेन्सको डिग्री पनि बलियो हुन्छ, यसरी उच्च स्थानीय ताप स्थानान्तरणमा ठोस सतहलाई तरल पदार्थमा बढावा दिन्छ; अर्कोतर्फ, फोम धातु ठूलो विशिष्ट सतह क्षेत्र पनि धातु राम्रो गर्मी स्थानान्तरण प्रदर्शन छ को लागी एक महत्वपूर्ण कारण हो। हाल, कम्प्याक्ट हीट एक्सचेन्जर स्थानान्तरण कार्यसम्पादनको लागि धातु फोमको अध्ययन मुख्यतया एयर-साइड परिष्कृत गर्मी स्थानान्तरण र फ्रिज-साइड वर्धित गर्मी स्थानान्तरणमा केन्द्रित छ।
धातु फोमको वायु-साइड परिष्कृत ताप स्थानान्तरण गुणहरूका लागि, कूलिंग इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरू, प्लेट हीट एक्सचेन्जरहरू, र फिन गरिएको ताप एक्सचेन्जरहरू जस्ता परम्परागत फिनहरू प्रयोग हुने अनुप्रयोगहरूमा तातो अपव्ययको लागि फिनको सट्टा धातुको फोम प्रयोग गरिन्छ। कम्प्याक्ट हीट एक्सचेन्जरहरूमा, प्रवाह ताप स्थानान्तरण गुणहरू हाल मुख्यतया तामा र आल्मुनियम फोम धातुहरूको लागि अध्ययन गरिन्छ जसमा छिद्र घनत्व सामान्यतया 40% भन्दा कम र 70% वा बढीको पोरोसिटी हुन्छ।
एक निश्चित छिद्र आकारमा, तातो स्थानान्तरण दर porosity को वृद्धि संग बढ्छ र हावी हुन्छ। अर्कोतर्फ, एक निश्चित पोरोसिटीको लागि, छिद्र घनत्व जति उच्च हुन्छ, ताप स्थानान्तरण दक्षता कम हुन्छ, जुन अत्यधिक ठूलो छिद्रको आकारको कारण हुन सक्छ। पोरोसिटी, छिद्र घनत्व, र छिद्र व्यासको छिद्र संरचना मापदण्डहरू ताप स्थानान्तरण कार्यसम्पादनलाई असर गर्ने मुख्य कारकहरू हुन्।धातु फोमहरू। शीतलन इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरूमा धातु फोमको प्रयोगको लागि, तातो अपव्यय प्रभावमा धातु फोम पोरोसिटी र छिद्र व्यासको प्रभावहरू अर्थोगोनल प्रयोगहरूद्वारा अनुसन्धान गरियो। नतिजाहरूले देखाउँछ कि जबरजस्ती संवहन अन्तर्गत, फोम धातुको तातो अपव्यय प्रदर्शन छिद्र संरचनासँग सम्बन्धित छ, जसमा छिद्र आकारको सबैभन्दा ठूलो प्रभाव हुन्छ।
केही अनुसन्धान नतिजाहरूले देखाउँदछ कि ताप स्थानान्तरण बढाउनमा फोम धातुको बलियो भूमिका भए तापनि ताप एक्सचेन्जरको कार्यसम्पादनको वृद्धिसँगै प्रतिरोधको वृद्धि नगण्य छैन। फोम धातुको तातो स्थानान्तरण दक्षता सानो दबाव हानिमा उल्लेखनीय रूपमा सुधारिएको छ, र छिद्र घनत्व बढ्दै जाँदा दबाव हानि बढ्छ। अध्ययनका नतिजाहरू हल्का तौल र कम्प्याक्ट उच्च दक्षता ताप एक्सचेंजरहरूको डिजाइन र निर्माणको लागि शिक्षाप्रद छन्। एकै साइजको फोम मेटल हीट एक्सचेन्जरहरू र फिन गरिएको ताप एक्सचेन्जरहरूको प्रयोगात्मक अध्ययन गरिएको थियो, र यो फेला पर्‍यो कि समान परीक्षण अवस्थाहरूमा, फोम मेटल ताप एक्सचेन्जर फिन गरिएको ताप एक्सचेन्जर भन्दा कम कुशल थियो, र दबाब घटाउने र घर्षण गुणांक फिन गरिएको ताप एक्सचेन्जरको भन्दा बढी थियो। झरझरा फोम धातुको संवहनी तातो स्थानान्तरणमा स्पष्ट बलियो प्रभाव हुन्छ, र रेनल्ड्स संख्याको वृद्धिसँगै बलियो बनाउने प्रभाव घट्छ; छिद्रयुक्त फोम धातुले तरल पदार्थको प्रवाह प्रतिरोधलाई स्पष्ट रूपमा बढाउँछ, तर रेनल्ड्स संख्याको वृद्धिसँगै प्रतिरोध वृद्धिको गुणन घट्छ। संवहनात्मक ताप स्थानान्तरणको व्यापक सुदृढीकरण र दुई पक्षहरूको प्रवाहमा दबाव ड्रपमा वृद्धि देख्न सकिन्छ,छिद्रपूर्ण फोम धातुसानो प्रवाह दर अवसरहरु संग तरल पदार्थ को लागी अधिक उपयुक्त छ। फोम मेटलले एयर-साइड परिष्कृत गर्मी स्थानान्तरणको भूमिका छ, तर एकै समयमा ताप स्थानान्तरण प्रदर्शन वृद्धि, प्रतिरोध पनि बढ्यो, र समग्र प्रदर्शन परम्परागत पखेटा भन्दा खराब छ। अनुसन्धानले देखाउँछ कि फोम धातु कम प्रवाह दुर्लभ अवसरहरूको लागि उपयुक्त छ। तसर्थ, फोम धातु वायु-साइड वर्धित गर्मी स्थानान्तरण आवेदन अवसरहरू विचार गर्न आवश्यक छ, र अन्धा पारम्परिक फिन गर्मी अपव्यय वैकल्पिक अनुसन्धान गर्न सक्दैन।

धातु फोमले चरण परिवर्तनद्वारा फ्रिजको तातो स्थानान्तरण बढाउनमा पनि भूमिका खेल्न सक्छ। नतिजाहरूले देखाउँदछ कि जब सच्छिद्रता निश्चित हुन्छ, ताप स्थानान्तरण कार्यसम्पादन दोब्बर हुन्छ किनकि छिद्र घनत्व 20 देखि 40 PPI बाट घट्छ र छिद्रको आकार घट्छ, ठूलो सतह क्षेत्र र अधिक तीव्र विक्षिप्तताको साथ राम्रो सेल संरचनाको कारण। उच्च प्रवाह दरहरूमा, उम्लिरहेको ताप स्थानान्तरण गुणांकले सुक्खापन बढ्दै जाँदा स्थिर र ढिलो वृद्धि कायम राख्छ। अपरेटिङ प्रेशरमा क्रमिक वृद्धिसँगै, कम सुख्खापनमा उमालेको तातो स्थानान्तरण घटना जमिन उमालेको जस्तै हुन्छ, अर्थात्, तातो स्थानान्तरण दबाव बढ्दै जाँदा तीव्र हुन्छ, तर दबाब एक निश्चित हदसम्म बढ्दै जाँदा उमालेमा बिग्रने भूमिका खेल्छ। गर्मी स्थानान्तरण। तामा फोम ट्यूब को ताप स्थानान्तरण गुणांक प्रकाश ट्यूब भन्दा लगभग तीन गुणा बढी छ। शुद्ध रेफ्रिजरेन्टको मामलामा, फोम धातुको उपस्थितिले उमालेको ताप स्थानान्तरणको प्रवाहलाई बढाउँछ, र ताप स्थानान्तरण गुणांक 185% सम्म बढ्छ। तेल युक्त अवस्थाहरूको अवस्थामा, तातो स्थानान्तरणलाई बलियो बनाउन धातु फोमको प्रभाव कमजोर हुन्छ; समान अवस्थाहरूमा, 5PPI फोम धातुको तुलनामा, 10PPI फोम धातुले ताप स्थानान्तरण गुणांकलाई 0.6 गुणासम्म बढाउन सक्छ, र सानो छिद्र आकारले प्रवाह उबलने ताप स्थानान्तरण गुणांक सुधार गर्न सक्छ।
प्रवाह संक्षेपण दबाव ड्रप र गर्मी स्थानान्तरण गुणांक मा जन प्रवाह दर र दुई-चरण तरल सुख्खापन को प्रभाव व्यापक विश्लेषण गरियो। नतिजाहरूले देखाउँछ कि भित्री पर्खालले भरिएको कुण्डलीय धातु फोम ट्यूबको दबाव ड्रप लाइट ट्यूबको भन्दा धेरै ठूलो छ, र दबाव ड्रप जन प्रवाह दर र सुक्खापनको वृद्धिको साथ द्रुत र गैर-रेखीय रूपमा बढ्छ। भित्री पर्खालले भरिएको कुण्डाकार धातु फोम ट्यूबको संक्षेपण ताप स्थानान्तरण गुणांक लाइट ट्यूबको भन्दा ठूलो छ, र तातो स्थानान्तरण गुणांक जन प्रवाह दर र सुक्खापनको वृद्धिसँगै बढ्छ, र यस प्रकारको प्रवाह संक्षेपण ताप स्थानान्तरण गुणांक। प्रबलित ट्यूबहरू प्रकाश ट्यूबको तुलनामा लगभग दोब्बर हुन्छ। किनभने यसको केशिका प्रभाव स्पष्ट छ, 130PPI प्रबलित ट्यूबको छिद्र घनत्व उत्तम प्रभाव हो, लाइट ट्यूबको लागि 3.06 पटक, 40PPI ट्यूब बलियो बनाउने माध्यमको रूपमा कम रिबड ट्यूबको संरचनासँग मिल्दोजुल्दो छ।
कम्प्याक्ट ताप एक्सचेंजरमा,धातु फोमतातो स्थानान्तरणको भूमिकालाई बलियो बनाउन पूर्ण रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, तर अध्ययनले देखाएको छ कि फोम धातुको वृद्धिको प्रतिरोधी विशेषताहरू पनि धेरै महत्त्वपूर्ण छन्, कम्प्याक्ट ताप एक्सचेन्जरमा फोम धातुको आवेदन मूल्याङ्कन गर्न व्यापक प्रदर्शनको आवश्यकता छ। थप रूपमा, तेल युक्त स्नेहकहरूको उपस्थितिमा, फोम धातुहरूले तातो स्थानान्तरणलाई बिग्रन सक्छ, र फ्रिजको चरण परिवर्तनको ताप स्थानान्तरणको लागि धातुको फोमहरूको परिष्कृत ताप स्थानान्तरणलाई लुब्रिकेन्टहरूको प्रभावको प्रकाशमा विचार गर्न आवश्यक छ।