Sipat mindahkeun panas busa logam sél kabuka

Busa logam mangrupikeun jinis bahan logam komposit multifungsi anu ngandung sajumlah, ukuran pori anu tangtu, sareng porositas anu tangtu dina matriks logam. logam busa boga ciri struktural unik kayaning aréa permukaan husus badag, porosity badag, sarta dénsitas leutik, sarta mibanda ciri komposit multifunctional kayaning dissipation panas (open-sél), insulasi panas (closed-sél), nyerep sora jeung Geter damping, lightweight. , kakuatan spésifik tinggi, shielding éléktromagnétik, jeung sajabana, sarta éta jenis bahan struktural jeung fungsional ngahijikeun sipat thermophysics, mékanika, akustik, jeung listrik.
Pikeunbusa logam sél kabuka, The porosity tinggi jeung struktur bolong tilu diménsi kompléks nyieun mibanda dissipation panas pohara alus sarta efisiensi mindahkeun panas tinggi, nu boga prospek aplikasi pisan lega dina widang exchangers panas kompak, cooling alat microelectronic, jeung saterusna. Pikeun sipat transfer panas logam busa sél kabuka, status panalungtikanana ditalungtik sareng dianalisis tina daérah aplikasi tina penukar panas kompak.
busa logampikeun exchanger panas kompak
Sipat transfer panas anu ditingkatkeun tina busa logam parantos dikenal sacara umum. Nalika gas atawa cairan ngalir ngaliwatan liang, panas ditransferkeun sarta disilihtukeurkeun dina bentuk convection kapaksa antara busa logam kalawan struktur sél kabuka sarta cairan. Di hiji sisi, struktur bolong tilu diménsi kompléks busa logam ngajadikeun pangaruh nonlinier cairan, sarta darajat kaayaan nu teu tenang ieu ogé strengthened, sahingga promosi beungeut padet ka cairan dina mindahkeun panas lokal tinggi; di sisi séjén, logam busa aréa permukaan husus badag oge hiji alesan penting pikeun logam boga kinerja mindahkeun panas alus. Ayeuna, ulikan busa logam pikeun kinerja transfer exchanger panas kompak utamana museurkeun kana hawa-sisi ditingkatkeun mindahkeun panas sarta refrigerant-sisi ditingkatkeun mindahkeun panas.
Pikeun sipat mindahkeun panas hawa-ditingkatkeun busa logam, busa logam dipaké gaganti fins pikeun dissipation panas dina aplikasi dimana fins tradisional dipaké, kayaning cooling komponén éléktronik, exchanger panas plat, sarta exchanger panas finned. Dina penukar panas kompak, sipat mindahkeun panas aliran ayeuna ditalungtik utamana pikeun tambaga jeung aluminium busa logam kalawan kapadetan pori umumna kirang ti 40% sarta porosities 70% atawa leuwih.
Dina ukuran pori nu tangtu, laju mindahkeun panas naek kalawan kanaékan porosity sarta ngadominasi. Di sisi séjén, pikeun porosity tangtu, nu leuwih luhur dénsitas pori, nu handap efisiensi mindahkeun panas, nu bisa jadi alatan ukuran pori kaleuleuwihan badag. Parameter struktur pori tina porositas, dénsitas pori, sareng diaméter pori mangrupikeun faktor utama anu mangaruhan kinerja transfer panasbusa logam. Pikeun aplikasi busa logam dina cooling komponén éléktronik, efek tina porosity busa logam jeung diaméter pori dina pangaruh dissipation panas ditalungtik ku percobaan ortogonal. Hasilna nunjukkeun yén dina convection kapaksa, kinerja dissipation panas logam busa patali jeung struktur pori, nu ukuran pori boga pangaruh greatest.
Sababaraha hasil panalungtikan nunjukkeun yén sanajan logam busa boga peran kuat dina enhancing mindahkeun panas, tumuwuhna lalawanan teu negligible sapanjang kalawan tumuwuhna kinerja exchanger panas. Efisiensi transfer panas logam busa sacara signifikan ningkat dina leungitna tekanan anu langkung alit, sareng leungitna tekanan naek sareng paningkatan dénsitas pori. Hasil tina ulikan ieu instructive pikeun rarancang jeung fabrikasi lightweight jeung kompak-efisiensi tinggi exchanger panas. Ulikan ékspérimén ngeunaan penukar panas logam busa sareng penukar panas sirip anu ukuranana sami dilaksanakeun, sareng kapanggih yén dina kaayaan uji anu sami, penukar panas logam busa kirang éfisién tibatan penukar panas sirip, sareng leungitna tekanan sareng koefisien gesekan éta leuwih luhur batan nu exchanger panas finned. Logam busa porous boga pangaruh strengthening atra dina mindahkeun panas convective, sarta pangaruh strengthening nurun kalawan kanaékan angka Reynolds; logam busa porous ngajadikeun résistansi aliran kanaékan cairan écés, tapi multiplication kanaékan lalawanan nurun jeung kanaékan angka Reynolds. Penguatan komprehensif transfer panas convective sareng paningkatan tekanan turun dina aliran dua aspék tiasa ditingali,logam busa porousIeu leuwih cocog pikeun cairan kalawan kali laju aliran leutik. logam busa boga peran hawa-sisi ditingkatkeun mindahkeun panas, tapi kinerja mindahkeun panas enhancement dina waktos anu sareng, résistansi ogé ngaronjat, sarta kinerja sakabéh leuwih goreng ti fins tradisional. Panaliti nunjukkeun yén logam busa cocog pikeun kaayaan anu jarang. Ku alatan éta, busa logam hawa-sisi ditingkatkeun mindahkeun panas perlu mertimbangkeun kasempetan aplikasi, sarta teu bisa ambing ngalaksanakeun panalungtikan alternatif dissipation panas fin tradisional.

Busa logam ogé bisa maénkeun peran dina enhancing mindahkeun panas refrigerant ku robah fase. Hasilna nunjukkeun yén nalika porosity pasti, kinerja mindahkeun panas ngarangkep salaku dénsitas pori nurun tina 20 nepi ka 40 PPI sarta ukuran pori nurun, alatan struktur sél finer kalawan aréa permukaan nu leuwih gede tur perturbation leuwih sengit. Dina laju aliran luhur, koefisien mindahkeun panas ngagolak ngajaga kanaékan ajeg tur slow kalawan ngaronjatna kagaringan. Jeung kanaékan bertahap dina tekanan operasi, fenomena transfer panas ngagolak dina kagaringan low sarua jeung ngagolakkeun taneuh, nyaéta, mindahkeun panas ieu inténsif jeung kanaékan tekanan, tapi tekanan naek ka extent tangtu muterkeun hiji deteriorating peran dina ngagolakkeun. mindahkeun panas. Koefisien transfer panas tina tabung busa tambaga sakitar tilu kali langkung luhur tibatan tabung lampu. Dina kasus refrigerant murni, ayana logam busa ningkatkeun aliran mindahkeun panas ngagolak, sarta koefisien mindahkeun panas ngaronjat nepi ka 185%. Dina kasus kaayaan minyak-ngandung, pangaruh busa logam pikeun nguatkeun mindahkeun panas ieu ngaruksak; Dina kaayaan anu sami, dibandingkeun sareng logam busa 5PPI, logam busa 10PPI tiasa ningkatkeun koefisien transfer panas dugi ka 0,6 kali, sareng ukuran pori anu langkung alit tiasa ningkatkeun aliran koefisien transfer panas anu ngagolak.
Balukar tina laju aliran massa jeung kagaringan cairan dua-fase dina serelek tekanan kondensasi aliran sarta koefisien mindahkeun panas anu comprehensively dianalisis. Hasilna nunjukkeun yén serelek tekanan tina témbok-kaeusi annular logam tube busa jauh leuwih badag batan nu ti tube lampu, sarta serelek tekanan naek gancang sarta nonlinearly kalawan kanaékan laju aliran massa sarta kagaringan. Koefisien transfer panas kondensasi tina tabung busa logam annular anu dieusi témbok jero langkung ageung tibatan tabung lampu, sareng koéfisién transfer panas ningkat kalayan ningkatna laju aliran massa sareng kagaringan, sareng aliran kondensasi koéfisién transfer panas jinis ieu. tina tabung bertulang kira-kira dua kali langkung seueur tibatan tabung lampu. Kusabab pangaruh kapilér na téh atra, dénsitas pori tina tube bertulang 130PPI teh pangaruh pangalusna, pikeun tube lampu 3,06 kali, tube 40PPI utamana sarupa jeung struktur tube low-ribbed minangka sarana strengthening.
Dina penukar panas kompak,busa logambisa pinuh garapan pikeun nguatkeun peran mindahkeun panas, tapi ulikan némbongkeun yén ciri lalawanan tina tumuwuhna logam busa oge pohara penting, kabutuhan kinerja komprehensif ka assess aplikasi logam busa dina exchanger panas ci. Sajaba ti éta, dina ayana minyak-ngandung pelumas, logam busa bisa ngakibatkeun deterioration tina mindahkeun panas, sarta mindahkeun panas ditingkatkeun tina busa logam pikeun mindahkeun fase panas refrigerants perlu dipertimbangkeun dina lampu tina efek pelumas.