Хусусиятҳои гармии интиқоли кафкҳои металлии ҳуҷайраи кушод

Кафки металлӣ як навъ маводи бисёрфунксионалии металлии таркибӣ мебошад, ки дорои миқдори муайян, андозаи муайяни сӯрохҳо ва порозиягии муайян дар матритсаи металлӣ мебошад. Металли кафк дорои хусусиятҳои беназири сохторӣ, аз қабили масоҳати мушаххаси рӯизаминӣ, порозияи калон ва зичии хурд ва дорои хусусиятҳои таркибии бисёрфунксионалӣ, аз қабили паҳншавии гармӣ (ҳуҷайраҳои кушод), изолятсияи гармӣ (ҳуҷайраҳои пӯшида), ҷабби садо ва ларзиш, сабук аст. , қувваи хоси баланд, муҳофизати электромагнитӣ ва ғайра, ва он як намуди маводи сохторӣ ва функсионалӣ мебошад, ки хосиятҳои термофизика, механика, акустика ва электр.
Бароикафки металлии кушод, porosity баланд ва сохтори шабакаи се-ченака мураккаб онро доранд, хеле хуб паҳншавии гармӣ ва самаранокии интиқоли гармӣ, ки дорои дурнамои хеле васеъ татбиқи дар соҳаи exchangers гармии паймон, сардшавии дастгоҳи microelectronic, ва ғайра. Барои хосиятҳои гармии интиқоли металли кафк-ҳуҷайра, ҳолати тадқиқотии он аз соҳаҳои татбиқи гармидиҳандаҳои паймон таҳқиқ ва таҳлил карда мешавад.
Кафкаи металлӣбарои гармидињандањои паймон
Хусусиятҳои баландтари интиқоли гармии кафкҳои металлӣ ба таври умум эътироф карда шудаанд. Вақте ки газ ё моеъ аз сӯрохиҳо мегузарад, гармӣ дар шакли конвексияи маҷбурӣ байни кафкҳои металлӣ бо сохтори ҳуҷайраи кушод ва моеъ интиқол дода мешавад ва иваз карда мешавад. Аз як тараф, сохтори се-ченака фикрию мураккаб аз кафке металлӣ месозад таъсири ғайрихаттӣ аз моеъ, ва дараҷаи ноором низ қавитар, ҳамин тавр мусоидат сатҳи сахт ба моеъ дар интиқоли гармии баланди маҳаллӣ; аз тарафи дигар, металли кафк майдони калони мушаххаси рӯизаминӣ низ сабаби муҳими он аст, ки металл дорои қобилияти хуби интиқоли гармӣ мебошад. Дар айни замон, омӯзиши кафкеи металлӣ барои интиқоли гармии паймон асосан ба интиқоли гармидиҳӣ аз ҷониби ҳаво ва интиқоли гармидиҳандаи яхдон равона карда шудааст.
Барои хосиятҳои мукаммали интиқоли гармии кафк аз ҷониби ҳаво, кафкҳои металлӣ ба ҷои фишурдаҳо барои пароканда кардани гармӣ дар барномаҳое истифода мешаванд, ки қанҳои анъанавӣ истифода мешаванд, ба монанди ҷузъҳои электронии хунуккунӣ, гармкунакҳои табақӣ ва гармидиҳандаҳои гармӣ. Дар айни замон дар гармкунакҳои паймон, хосиятҳои интиқоли гармии ҷараён асосан барои металлҳои кафккунандаи мис ва алюминий бо зичии сӯрохиҳо одатан камтар аз 40% ва пораҳои 70% ё бештар аз он омӯхта мешаванд.
Дар андозаи муайяни сӯрохҳо суръати интиқоли гармӣ бо афзоиши ковокӣ зиёд шуда, бартарӣ дорад. Аз тарафи дигар, барои як сӯрохии муайян, зичии сӯрохҳо ҳар қадар баландтар бошад, самаранокии интиқоли гармӣ ҳамон қадар пасттар мешавад, ки ин метавонад ба андозаи аз ҳад зиёди сӯрохиҳо вобаста бошад. Параметрҳои сохтори сӯрохиҳо, зичии сӯрохҳо ва диаметри сӯрохҳо омилҳои асосие мебошанд, ки ба кори интиқоли гармӣ таъсир мерасонанд.кафкхои металлй. Барои татбиқи кафкҳои металлӣ дар ҷузъҳои электронии хунуккунӣ, таъсири порозияи кафкҳои металлӣ ва диаметри сӯрохиҳо ба таъсири паҳншавии гармӣ тавассути таҷрибаҳои ортогоналӣ таҳқиқ карда шуданд. Натиљањо нишон медињанд, ки дар зери конвексияи иљборї иќтисоди гармидињии металли кафк ба сохтори сурохињо вобаста аст, ки дар он андозаи сурохињо таъсири бештар дорад.
Баъзе натиҷаҳои тадқиқот нишон медиҳанд, ки ҳарчанд металли кафк дар баланд бардоштани интиқоли гармӣ нақши қавӣ дорад, афзоиши муқовимат дар баробари афзоиши кори мубодилаи гармӣ ночиз нест. Самаранокии интиқоли гармии металли кафк ҳангоми талафоти камтари фишор ба таври назаррас беҳтар мешавад ва талафоти фишор бо афзоиши зичии сӯрохиҳо меафзояд. Натичахои тадкикот барои конструк-ция ва сохтани асбобхои гармидихандаи сабук ва паймонхои сермахсул ибратбахшанд. Тадкицоти тачрибавии гармидихан-дахои кафк ва гарми-дихандахои каннадорашон якхела гузаронда шуд ва маълум шуд, ки дар як шароити санчиш гармидихан-даи кафк аз металли кафк нисбат ба гарми-дихандахои каннадор каммахсул буда, талафи фишор ва коэффициенти соиш нисбат ба коэффисиенти гармидихандаи каннадор баландтар буд. Металли кафкӣ ба интиқоли гармии конвективӣ таъсири равшани мустаҳкамкунанда дорад ва таъсири мустаҳкамкунанда бо зиёд шудани шумораи Рейнольдс коҳиш меёбад; металли кафк ковок муқовимати ҷараёни моеъро баръало зиёд мекунад, аммо афзоиши муқовимат бо афзоиши шумораи Рейнольдс коҳиш меёбад. Таҳкими ҳамаҷонибаи интиқоли гармии конвективӣ ва афзоиши коҳиши фишор дар ҷараёни ду ҷанба мушоҳида мешавад,металли кафк ковокбарои моеъ бо ҳолатҳои суръати ҷараёни камтар мувофиқтар аст. Металли кафк нақши интиқоли гармии пурқувватро дар ҳаво дорад, аммо дар айни замон баланд бардоштани қобилияти интиқоли гармӣ, муқовимат низ афзоиш ёфт ва иҷрои умумӣ аз қаноти анъанавӣ бадтар аст. Тадқиқотҳо нишон медиҳанд, ки металли кафк барои ҳолатҳои ками ҷараёни кам мувофиқ аст. Аз ин рӯ, интиқоли гармии афзояндаи металлии кафк аз ҷониби ҳаво бояд ҳолатҳои татбиқро ба назар гирифт ва наметавонад тадқиқоти алтернативии гармии гармиро кӯрона анҷом диҳад.

Кафкаи металлӣ инчунин метавонад дар баланд бардоштани интиқоли гармии яхдон тавассути тағирёбии фаза нақш бозад. Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки вақте ки ковокӣ муайян аст, иҷрои гармӣ дучанд мешавад, зеро зичии сӯрохҳо аз 20 то 40 PPI кам мешавад ва андозаи сӯрохҳо аз сабаби сохтори ҳуҷайраҳои ҷарима бо масоҳати васеътар ва изтироби шадидтар. Дар суръати баланди ҷараён, коэффисиенти интиқоли гармии ҷӯшанда афзоиши устувор ва сустро бо афзоиши хушкӣ нигоҳ медорад. Бо тадричан баланд шудани фишори корї ходисаи љўшидани гармї дар хушкии кам ба љўшшавии замин шабоњат дорад, яъне бо баланд шудани фишор интиќоли гармї шиддат мегирад, вале то андозае баланд шудани фишор дар љўшидан наќши бадтаркунанда мебозад. интиқоли гармӣ. Коэффициенти гармигузаронии найхои кафкни мис назар ба найхои сабук такрибан се баробар зиёд аст. Дар ҳолати яхдонҳои тоза мавҷудияти металли кафк ҷараёни ҷӯшидани гармии ҷӯшонро зиёд мекунад ва коэффисиенти интиқоли гармӣ то 185% зиёд мешавад. Дар шароити дорои равған, таъсири кафки металлӣ барои мустаҳкам кардани интиқоли гармӣ суст мешавад; дар як шароит, дар муқоиса бо кафк металли 5PPI, 10PPI металли кафк метавонад коэффисиенти интиқоли гармиро то 0,6 маротиба зиёд кунад ва андозаи хурдтари сӯрохиҳо метавонад коэффисиенти интиқоли гармии ҷӯшонро беҳтар кунад.
Таъсири суръати гардиши оммавӣ ва хушкии дуфазавии моеъ ба пастшавии фишори конденсатсионӣ ва коэффисиенти интиқоли гармӣ ҳамаҷониба таҳлил карда шуд. Натиљањо нишон медињанд, ки пастшавии фишори найчаи кафки металлии њалќашакли бо девори дарунї пуршуда назар ба найи нур хеле калонтар аст ва пастшавии фишор бо афзоиши суръати маљрои масса ва хушкї зуд ва ѓайрихаттї меафзояд. Коэффисиенти интиқоли гармии конденсатии найчаи кафкеи металлии бо девори дарунӣ пуршуда аз найи рӯшноӣ калонтар аст ва коэффисиенти интиқоли гармӣ бо афзоиши суръати гардиши оммавӣ ва хушкӣ ва коэффисиенти интиқоли гармии конденсатии ҷараёни ин навъи он меафзояд. трубахои мустахкамшуда назар ба найхои нурй кариб ду баробар зиёд аст. Азбаски таъсири капиллярии он аён аст, зичии сӯрохии найчаи мустаҳкамшудаи 130PPI беҳтарин таъсир аст, барои найчаи сабук 3,06 маротиба, 40PPI най асосан ба сохтори найчаи паст-қабата ҳамчун воситаи таҳким монанд аст.
Дар ивазкунандаи гармидиҳӣ,кафки металлйметавонад барои пурзӯр кардани нақши интиқоли гармӣ пурра истифода шавад, аммо тадқиқот нишон дод, ки хусусиятҳои муқовимати афзоиши металли кафк низ хеле муҳим аст, зарурати иҷрои ҳамаҷониба барои арзёбии татбиқи металли кафк дар мубодилаи гармии паймон. Илова бар ин, дар сурати мавҷуд будани равғанҳои молиданӣ, металлҳои кафк метавонад боиси бад шудани интиқоли гармӣ гардад ва интиқоли гармии пурқуввати кафкҳои металлӣ барои интиқоли гармии фазавии яхдонро бо назардошти таъсири равғанҳои молиданӣ ба назар гирифтан лозим аст.