Mali ya uhamisho wa joto ya povu ya chuma ya seli ya wazi

Povu ya chuma ni aina ya nyenzo za chuma zenye mchanganyiko wa kazi nyingi zilizo na nambari fulani, saizi fulani ya pores, na porosity fulani kwenye tumbo la chuma. Metali ya povu ina sifa za kipekee za kimuundo kama vile eneo kubwa la uso, upenyo mkubwa, na msongamano mdogo, na ina sifa za mchanganyiko wa kazi nyingi kama vile utaftaji wa joto (seli-wazi), insulation ya joto (seli iliyofungwa), ufyonzaji wa sauti na unyevu wa mtetemo, uzani mwepesi. , nguvu maalum ya hali ya juu, kinga ya sumakuumeme, n.k., na ni aina ya nyenzo za kimuundo na kazi zinazojumuisha sifa za thermofizikia, mechanics, acoustics, na umeme.
Kwapovu ya chuma-wazi, porosity ya juu na muundo tata wa mesh tatu-dimensional hufanya kuwa na uharibifu mzuri sana wa joto na ufanisi wa juu wa uhamisho wa joto, ambayo ina matarajio makubwa sana ya maombi katika uwanja wa kubadilishana joto la kompakt, baridi ya kifaa cha microelectronic, na kadhalika. Kwa sifa za uhamishaji joto wa chuma cha povu ya seli-wazi, hali yake ya utafiti inachunguzwa na kuchambuliwa kutoka kwa maeneo ya matumizi ya kubadilishana joto kwa kompakt.
Povu ya chumakwa kubadilishana joto la kompakt
Sifa za uhamishaji joto zilizoimarishwa za povu ya chuma zimetambuliwa kwa ujumla. Wakati gesi au kioevu inapita kupitia mashimo, joto huhamishwa na kubadilishwa kwa njia ya kulazimishwa kwa kulazimishwa kati ya povu ya chuma na muundo wa seli-wazi na maji. Kwa upande mmoja, muundo tata wa mesh tatu-dimensional ya povu ya chuma hufanya athari isiyo ya kawaida ya maji, na kiwango cha turbulens pia kinaimarishwa, na hivyo kukuza uso imara kwa maji katika uhamisho wa juu wa joto wa ndani; kwa upande mwingine, chuma povu kubwa maalum eneo la uso pia ni sababu muhimu kwa ajili ya chuma ina nzuri joto uhamisho utendaji. Kwa sasa, utafiti wa povu ya chuma kwa ajili ya utendaji wa uhamishaji wa kibadilisha joto cha kompakt huzingatia zaidi uhamishaji wa joto ulioimarishwa wa upande wa hewa na uhamishaji wa joto ulioimarishwa wa upande wa jokofu.
Kwa sifa ya uhamishaji wa joto iliyoimarishwa kwenye upande wa hewa ya povu ya chuma, povu ya chuma hutumiwa badala ya mapezi kwa ajili ya kukamua joto katika programu ambapo mapezi ya kitamaduni hutumiwa, kama vile vijenzi vya kielektroniki vya kupoeza, vibadilisha joto vya sahani na vibadilisha joto vilivyo na nyuzi. Katika vibadilishanaji vya joto sanifu, sifa za mtiririko wa joto huchunguzwa kwa sasa hasa kwa metali za povu za shaba na alumini zilizo na msongamano wa pore kwa ujumla chini ya 40% na porosity ya 70% au zaidi.
Kwa ukubwa fulani wa pore, kiwango cha uhamisho wa joto huongezeka kwa ongezeko la porosity na hutawala. Kwa upande mwingine, kwa porosity fulani, juu ya wiani wa pore, chini ya ufanisi wa uhamisho wa joto, ambayo inaweza kuwa kutokana na ukubwa mkubwa wa pore. Vigezo vya muundo wa pore, wiani wa pore, na kipenyo cha pore ni sababu kuu zinazoathiri utendaji wa uhamishaji wa joto.povu za chuma. Kwa utumiaji wa povu ya chuma katika vifaa vya elektroniki vya kupoeza, athari za upenyo wa povu ya chuma na kipenyo cha pore kwenye athari ya utaftaji wa joto zilichunguzwa na majaribio ya orthogonal. Matokeo yanaonyesha kuwa chini ya convection ya kulazimishwa, utendaji wa kupoteza joto wa chuma cha povu unahusiana na muundo wa pore, ambayo ukubwa wa pore una ushawishi mkubwa zaidi.
Baadhi ya matokeo ya utafiti yanaonyesha kwamba ingawa chuma cha povu kina jukumu kubwa katika kuimarisha uhamishaji wa joto, ukuaji wa ukinzani haupunguki pamoja na ukuaji wa utendaji wa kichanganua joto. Ufanisi wa uhamishaji wa joto wa chuma cha povu huboreshwa sana kwa upotezaji mdogo wa shinikizo, na upotezaji wa shinikizo huongezeka kwa kuongezeka kwa wiani wa pore. Matokeo ya utafiti ni mafundisho kwa ajili ya kubuni na kutengeneza vibadilisha joto vyepesi na vyenye ufanisi wa hali ya juu. Utafiti wa majaribio wa vibadilishaji joto vya chuma vya povu na vibadilishaji joto vya saizi sawa ulifanyika, na iligundulika kuwa chini ya hali sawa za mtihani, kibadilishaji joto cha chuma cha povu kilikuwa na ufanisi mdogo kuliko kibadilishaji joto kilichowekwa laini, na upotezaji wa shinikizo na upotezaji wa joto. msuguano wa msuguano ulikuwa wa juu zaidi kuliko ule wa kibadilisha joto kilichofungwa. Metali ya povu ya povu ina athari ya wazi ya kuimarisha kwenye uhamisho wa joto wa convective, na athari ya kuimarisha hupungua kwa ongezeko la idadi ya Reynolds; chuma povu povu hufanya upinzani wa mtiririko wa maji kuongezeka kwa wazi, lakini kuzidisha kwa ongezeko la upinzani hupungua kwa ongezeko la idadi ya Reynolds. Kuimarishwa kwa kina kwa uhamishaji wa joto na kuongezeka kwa kushuka kwa shinikizo katika mtiririko wa mambo mawili kunaweza kuonekana,chuma povu porousyanafaa zaidi kwa giligili kwa matukio madogo ya kiwango cha mtiririko. Povu chuma ina nafasi ya hewa-upande kuimarishwa joto uhamisho, lakini joto uboreshaji utendaji wa uhamishaji wakati huo huo, upinzani pia kuongezeka, na utendaji wa jumla ni mbaya zaidi kuliko mapezi ya jadi. Utafiti unaonyesha kuwa chuma cha povu kinafaa kwa matukio ya nadra ya mtiririko wa chini. Kwa hiyo, povu chuma hewa upande kuimarishwa uhamishaji joto mahitaji ya kuzingatia matukio ya maombi, na hawezi upofu kufanya jadi fin itawaangamiza joto utafiti mbadala.

Povu ya chuma pia inaweza kuwa na jukumu la kuimarisha uhamisho wa joto wa friji kwa mabadiliko ya awamu. Matokeo yanaonyesha kwamba wakati porosity ni hakika, utendaji wa uhamishaji joto huongezeka maradufu kadiri wiani wa pore unavyopungua kutoka 20 hadi 40 PPI na saizi ya pore hupungua, kwa sababu ya muundo mzuri wa seli na eneo kubwa la uso na usumbufu mkali zaidi. Kwa viwango vya juu vya mtiririko, mgawo wa uhamishaji wa joto unaochemka hudumisha ongezeko thabiti na polepole na ukavu unaoongezeka. Kwa kuongezeka kwa taratibu kwa shinikizo la uendeshaji, jambo la uhamishaji wa joto la kuchemsha kwa ukame mdogo ni sawa na kuchemsha kwa ardhi, yaani, uhamishaji wa joto huimarishwa na ongezeko la shinikizo, lakini shinikizo linaongezeka kwa kiasi fulani lina jukumu la kuzorota katika kuchemsha. uhamisho wa joto. Mgawo wa uhamisho wa joto wa zilizopo za povu za shaba ni karibu mara tatu kuliko ile ya zilizopo za mwanga. Katika kesi ya friji safi, kuwepo kwa chuma cha povu huongeza mtiririko wa uhamisho wa joto la kuchemsha, na mgawo wa uhamisho wa joto huongezeka hadi 185%. Katika hali ya hali ya mafuta, athari za povu ya chuma ili kuimarisha uhamisho wa joto ni dhaifu; chini ya hali sawa, ikilinganishwa na 5PPI povu chuma, 10PPI povu chuma inaweza kuongeza mgawo wa uhamishaji joto kwa hadi mara 0.6, na ndogo pore ukubwa inaweza kuboresha mtiririko kuchemsha mgawo uhamisho joto.
Madhara ya kiwango cha mtiririko wa wingi na ukavu wa maji wa awamu mbili kwenye kushuka kwa shinikizo la msongamano wa mtiririko na mgawo wa uhamishaji joto ulichanganuliwa kwa kina. Matokeo yanaonyesha kuwa kushuka kwa shinikizo la bomba la povu ya chuma ya annular iliyojaa ukuta wa ndani ni kubwa zaidi kuliko ile ya bomba la mwanga, na kushuka kwa shinikizo huongezeka kwa kasi na kwa njia isiyo ya kawaida na ongezeko la kiwango cha mtiririko wa wingi na ukame. Mgawo wa uhamishaji wa joto wa ufupishaji wa bomba la povu la chuma lililojazwa na ukuta wa ndani ni kubwa kuliko ile ya bomba la mwanga, na mgawo wa uhamishaji joto huongezeka kwa kuongezeka kwa kiwango cha mtiririko wa wingi na ukavu, na mgawo wa uhamishaji wa joto wa aina hii wa uhamishaji wa joto. ya mirija iliyoimarishwa ni karibu mara mbili ya ile ya bomba la mwanga. Kwa sababu athari yake ya kapilari ni dhahiri, wiani wa pore wa 130PPI iliyoimarishwa ni athari bora, kwa tube ya mwanga mara 3.06, tube ya 40PPI ni sawa na muundo wa tube ya chini-ribbed kama njia ya kuimarisha.
Katika kibadilishaji joto cha kompakt,povu ya chumainaweza kutumika kikamilifu ili kuimarisha jukumu la uhamisho wa joto, lakini utafiti ulionyesha kuwa sifa za upinzani wa ukuaji wa chuma wa povu pia ni muhimu sana, haja ya utendaji wa kina wa kutathmini matumizi ya chuma cha povu katika mchanganyiko wa joto wa kompakt. Aidha, mbele ya mafuta yenye mafuta, metali za povu zinaweza kusababisha kuzorota kwa uhamisho wa joto, na uhamishaji wa joto ulioimarishwa wa povu za chuma kwa mabadiliko ya awamu uhamisho wa joto wa friji unahitaji kuzingatiwa kwa kuzingatia madhara ya mafuta.