Mga kabtangan sa pagbalhin sa kainit sa bukas nga cell metal nga mga foam

Ang metal foam usa ka klase nga multifunctional composite metal nga materyal nga adunay usa ka piho nga numero, usa ka piho nga gidak-on sa mga pores, ug usa ka piho nga porosity sa metal matrix. Ang foam metal adunay talagsaon nga istruktura nga mga kinaiya sama sa dako nga espesipikong lugar sa nawong, dako nga porosity, ug gamay nga densidad, ug adunay multifunctional composite nga mga kinaiya sama sa heat dissipation (open-cell), heat insulation (closed-cell), sound absorption ug vibration damping, lightweight , taas nga espesipikong kusog, electromagnetic shielding, ug uban pa, ug kini usa ka matang sa structural ug functional nga materyal nga naghiusa sa mga kabtangan sa thermophysics, mechanics, acoustics, ug kuryente.
Alang saopen-cell nga metal nga bula, ang taas nga porosity ug komplikado nga three-dimensional mesh nga istruktura naghimo niini nga adunay maayo kaayo nga pagwagtang sa kainit ug taas nga kahusayan sa pagbalhin sa kainit, nga adunay usa ka halapad kaayo nga prospect sa aplikasyon sa natad sa mga compact heat exchangers, microelectronic device cooling, ug uban pa. Alang sa mga kabtangan sa pagbalhin sa kainit sa open-cell foam metal, ang kahimtang sa panukiduki niini gisusi ug gisusi gikan sa mga lugar nga gigamit sa mga compact heat exchanger.
Metal nga bulaalang sa mga compact heat exchangers
Ang gipaayo nga pagbalhin sa kainit nga mga kabtangan sa metal nga bula sa kasagaran giila. Kung ang gas o likido moagos sa mga lungag, ang kainit ibalhin ug ibaylo sa porma sa pinugos nga kombeksyon tali sa metal nga bula nga adunay bukas nga selyula nga istruktura ug likido. Sa usa ka bahin, ang komplikado nga three-dimensional mesh structure sa metal foam naghimo sa nonlinear nga epekto sa fluid, ug ang lebel sa turbulence gipalig-on usab, sa ingon nagpasiugda sa solid nga nawong sa fluid sa taas nga lokal nga pagbalhin sa kainit; sa laing bahin, ang foam metal dako nga piho nga nawong nga dapit mao usab ang usa ka importante nga rason alang sa metal adunay maayo nga kainit pagbalhin performance. Sa pagkakaron, ang pagtuon sa metal foam para sa compact heat exchanger transfer performance nag-una nga naka-focus sa air-side enhanced heat transfer ug refrigerant-side enhanced heat transfer.
Para sa air-side nga gipaayo nga heat transfer properties sa metal foam, metal foam ang gigamit imbes nga fins para sa heat dissipation sa mga aplikasyon diin gigamit ang tradisyonal nga fins, sama sa cooling electronic components, plate heat exchangers, ug finned heat exchangers. Sa mga compact heat exchangers, ang flow heat transfer properties sa pagkakaron gitun-an nag-una alang sa copper ug aluminum foam metals nga adunay pore density kasagaran ubos sa 40% ug porosities nga 70% o labaw pa.
Sa usa ka piho nga gidak-on sa pore, ang rate sa pagbalhin sa kainit nagdugang sa pagtaas sa porosity ug nagdominar. Sa laing bahin, alang sa usa ka piho nga porosity, mas taas ang pore density, mas ubos ang heat transfer efficiency, nga mahimong tungod sa sobra ka dako nga pore size. Ang pore structure nga mga parameter sa porosity, pore density, ug pore diameter mao ang mga nag-unang hinungdan nga naka-apekto sa performance sa pagbalhin sa kainit sametal nga mga bula. Alang sa paggamit sa metal foam sa pagpabugnaw sa elektronik nga mga sangkap, ang mga epekto sa metal foam porosity ug pore diameter sa heat dissipation effect gisusi sa orthogonal nga mga eksperimento. Gipakita sa mga resulta nga ubos sa pinugos nga convection, ang performance sa pagwagtang sa kainit sa foam metal adunay kalabutan sa pore structure, diin ang pore size adunay pinakadako nga impluwensya.
Gipakita sa pipila nga mga resulta sa panukiduki nga bisan kung ang metal nga bula adunay kusgan nga papel sa pagpaayo sa pagbalhin sa kainit, ang pagtubo sa resistensya dili mapabayaan kauban ang pagtubo sa pasundayag sa heat exchanger. Ang kahusayan sa pagbalhin sa kainit sa foam metal labi nga gipauswag sa gamay nga pagkawala sa presyur, ug ang pagkawala sa presyur nagdugang sa pagtaas sa pore density. Ang mga resulta sa pagtuon matudloan alang sa disenyo ug paghimo sa gaan ug compact high-efficiency heat exchangers. Ang usa ka eksperimento nga pagtuon sa foam metal heat exchanger ug finned heat exchanger sa parehas nga gidak-on gihimo, ug nakit-an nga ubos sa parehas nga mga kondisyon sa pagsulay, ang foam metal heat exchanger dili kaayo episyente kaysa sa finned heat exchanger, ug ang pagkawala sa presyur ug Ang friction coefficient mas taas kaysa sa finned heat exchanger. Ang porous foam metal adunay dayag nga pagpalig-on nga epekto sa convective heat transfer, ug ang pagpalig-on nga epekto mikunhod uban ang pagtaas sa numero sa Reynolds; ang porous foam metal naghimo sa pag-agos nga pagsukol sa likido nga pagtaas sa dayag, apan ang pagpadaghan sa pagtaas sa resistensya mikunhod uban ang pagtaas sa numero sa Reynolds. Ang komprehensibo nga pagpalig-on sa convective heat transfer ug pagtaas sa pressure drop sa dagan sa duha ka aspeto makita,porous foam nga metalmas angay alang sa pluwido nga adunay mas gamay nga mga higayon sa pag-agos. Ang foam metal adunay papel sa air-side nga gipaayo nga pagbalhin sa kainit, apan ang pagpaayo sa performance sa pagbalhin sa kainit sa samang higayon, ang pagsukol usab misaka, ug ang kinatibuk-ang pasundayag mas grabe kay sa tradisyonal nga mga kapay. Gipakita sa panukiduki nga ang foam metal angay alang sa mga talagsa nga okasyon nga adunay gamay nga agos. Busa, ang foam metal air-side nga gipauswag nga pagbalhin sa kainit kinahanglan nga tagdon ang mga okasyon sa aplikasyon, ug dili mahimo nga buta nga himuon ang tradisyonal nga panukiduki sa alternatibong pagwagtang sa kainit sa palikpik.

Ang metal foam mahimo usab nga adunay papel sa pagpauswag sa pagbalhin sa kainit sa refrigerant pinaagi sa pagbag-o sa hugna. Gipakita sa mga resulta nga kung sigurado ang porosity, ang pasundayag sa pagbalhin sa kainit nagdoble samtang ang pore density mikunhod gikan sa 20 hangtod 40 PPI ug ang gidak-on sa pore mikunhod, tungod sa labi ka maayo nga istruktura sa cell nga adunay mas dako nga lugar sa nawong ug labi ka grabe nga pagsamok. Sa taas nga rate sa pag-agos, ang nagbukal nga heat transfer coefficient nagmintinar sa makanunayon ug hinay nga pagtaas uban ang pagtaas sa pagkauga. Uban sa anam-anam nga pagtaas sa presyur sa operasyon, ang nagbukal nga pagbalhin sa kainit nga panghitabo sa ubos nga pagkauga parehas sa pagpabukal sa yuta, ie, ang pagbalhin sa kainit gipakusog sa pagtaas sa presyur, apan ang presyur nga pagtaas sa usa ka sukod adunay usa ka nagkagrabe nga papel sa pagpabukal. pagbalhin sa kainit. Ang heat transfer coefficient sa copper foam tubes maoy mga tulo ka pilo nga mas taas kay sa light tubes. Sa kaso sa lunsay nga refrigerant, ang presensya sa foam metal makapauswag sa dagan sa nagabukal nga pagbalhin sa kainit, ug ang heat transfer coefficient nadugangan hangtod sa 185%. Sa kaso sa mga kondisyon nga adunay lana, ang epekto sa metal nga bula aron mapalig-on ang pagbalhin sa kainit maluya; ubos sa samang mga kondisyon, kon itandi sa 5PPI foam metal, 10PPI foam metal makadugang sa heat transfer coefficient hangtod sa 0.6 ka beses, ug ang mas gamay nga pore size makapauswag sa flow boiling heat transfer coefficient.
Ang mga epekto sa mass flow rate ug two-phase fluid dryness sa flow condensation pressure drop ug heat transfer coefficient kay komprehensibo nga gisusi. Ang mga resulta nagpakita nga ang pressure drop sa sulod nga kuta nga puno sa annular metal foam tube mao ang mas dako pa kay sa kahayag tube, ug ang pressure drop paspas ug nonlinearly pagtaas sa pagtaas sa mass flow rate ug dryness. Ang condensation heat transfer coefficient sa sulod nga wall-filled annular metal foam tube mas dako kay sa light tube, ug ang heat transfer coefficient nagdugang sa pagtaas sa mass flow rate ug dryness, ug ang flow condensation heat transfer coefficient niini nga matang. sa reinforced tubes mao ang mahitungod sa doble nga mas daghan kay sa sa kahayag tube. Tungod kay ang epekto sa capillary niini klaro, ang pore density sa 130PPI reinforced tube mao ang labing kaayo nga epekto, alang sa light tube nga 3.06 ka beses, ang 40PPI tube nag-una parehas sa istruktura sa low-ribbed nga tubo ingon usa ka paagi sa pagpalig-on.
Sa compact heat exchanger,metal nga bulamahimong bug-os nga magamit aron mapalig-on ang papel sa pagbalhin sa kainit, apan gipakita sa pagtuon nga ang mga kinaiya sa pagsukol sa pagtubo sa foam metal hinungdanon usab, ang panginahanglan alang sa komprehensibo nga pasundayag aron masusi ang aplikasyon sa foam metal sa compact heat exchanger. Dugang pa, sa presensya sa mga lubricant nga adunay lana, ang mga metal nga bula mahimong mosangpot sa pagkadaot sa pagbalhin sa kainit, ug ang gipauswag nga pagbalhin sa kainit sa mga bula sa metal alang sa pagbag-o sa yugto sa pagbalhin sa kainit sa mga refrigerant kinahanglan nga tagdon sa kahayag sa mga epekto sa mga lubricant.