Дослідження характеристик теплопередачі металевої піни та її застосування в промисловості HVAC

Світовий попит на енергію зростає приблизно на 1,3% на рік, а енергозбереження та скорочення викидів є однією з важливих стратегій розвитку країни, тому енергозберігаюче обладнання в галузі енергоспоживання (перетворення тепла, зберігання тепла та утилізація тепла) привертає багато уваги.

Металева пінаце технологія обробки матеріалу, запропонована американським вченим Сосніком у 1948 році, свого роду пори, утворені скелетом типу металевої зв’язки та поровими блоками, з’єднаними між собою відкритими клітинами, кожна відкрита клітина (пора) включає 12~14 п’ятикутних або шестикутних поверхонь, матеріал доалюміній, сталь, нікель, мідь, кераміка та металеві сплави, які мають відмінні характеристики як металу безперервної фази, так і характеристики пор дискретної фази.
Металеві піни характеризуються наступними основними параметрами:
1. Діаметр пор є середнім діаметром отворів і коливається від 0,1 до 10 мм;
2. Діаметр скелета – середній діаметр металевого скелета;
3. Щільність пор - це кількість пор на дюйм і пов'язана з розміром клітини, розміром пор і розміром ребер;
4. Пористість ε – це об’ємна частка пор, отримана за результатами вимірювань маси та об’єму зразка, в межах від 80% до 99%, і може бути розділена на відкриті та закриті пори залежно від того, чи є пори проникними чи ні.
Завдяки характеристикам потоку рідини та теплообміну застосування в енергетичному полі є переважно відкритим типом пор, який має безперервну та безперешкодну тривимірну структуру пор всередині, а між твердим скелетом є пори, і рідина може протікати. всередині пор, з пористістю ε>80%, великою питомою поверхнею (1000~5000 м2/м3), високою теплопровідністю та хорошими показниками теплообміну, що в основному використовується в теплообмінник, електронне охолодження та паливний елемент. В енергетиці використовується в теплообмінниках з вбудованим пінопластом, сонячних колекторах, сонячних приймачах, акумуляторах тепла тощо.
Згідно зі структурними характеристиками та фізичними особливостями металевої піни, дослідіть функціональне застосування металевої піни у сфері HVAC, відповідно, від теплопередачі, збору тепла, зберігання тепла 3 аспекти її основних застосувань та характеристики дослідження, основні результати такі:
(1) теплообмінник, вбудований у металеву піну, є високоефективним компактним теплообмінником, який може збільшити коефіцієнт конвективної теплопередачі в 3~9 разів; різні матеріали (мідь, алюміній, нікель) може значно покращити здатність посилити теплопередачу, а різні матеріали можуть зробити коефіцієнт теплопередачі різним; спінений метал в теорії теплообміну в пористості, щільності пор і проникності пор масштабу є визначення теплопередачі основних параметрів ефективного; параметри в швидкості теплопередачі, падіння тиску, потік зв'язку коефіцієнта теплопередачі є основним параметром; Параметри у швидкості теплопередачі, перепад тиску, потік твердої речовини Зчеплення коефіцієнта теплопередачі основних параметрів необхідно визначити, це конструкція теплообмінника є основним показником параметрів.
(2) Металева піна використовується в сонячних колекторах, завдяки металевій піні, яка використовується в цій високій температурній ситуації, ефект теплового випромінювання є очевидним і домінуючим. Ефект зв’язку теплопровідності та радіаційного теплообміну при високих температурах у процесі теплообміну, а також специфіка структури пінополіметалу робить фактори, що впливають на ефективну теплопровідність пінополіметалу та режим теплообміну багаторазовими. і складні. Зазвичай використовуються сонячні колектори прямого поглинання та об’ємні сонячні колектори, в яких поглинаючий колектор є домінуючим впливом металевої піни на поглинання сонячної енергії, між металом, піною та теплопередачею рідини опосередковано впливає на продуктивність приймача сонячної енергії; об'ємний колектор - це використання потоку повітря та потоку сонячної енергії в пристрій, геометрія та конфігурація матеріалу металевої піни займає основні фактори.
(3)Металева пінавикористовується в накопичувачах теплової енергії завдяки безперервності структури та високій ефективності теплопровідності, використовуючи його високу теплопровідність, високу пористість і високу питому поверхню, а також матеріали фазової зміни з великою теплоємністю, простою структурою та відсутністю потреби споживати додаткову енергію тощо, переваги суперпозиції композиції композиційних фазоперехідних матеріалів, посилення теплообміну парафіну, посилення теплопровідності фазоперехідних матеріалів, дослідження покращення спіненого металу у фазі змінити матеріал Удосконалення спіненого металу в розташуванні матеріалу фазової зміни, зміна пористості та масштабу пор, вибір матеріалів тощо на композиційну систему часу відгуку фазової зміни, розподілу температури, часу накопичення тепла та теплопередачі має важливий вплив на подальшу оптимізацію конструкції обладнання для забезпечення певної теоретичної бази.