Ачык клетка металл көбүктөрдүн жылуулук өткөрүмдүүлүк касиеттери

Металл пенопласт - белгилүү бир санды, белгилүү бир өлчөмдөгү тешикчелерди жана металл матрицасында белгилүү бир көзөнөктүүлүгүн камтыган көп функциялуу курама металл материалынын бир түрү. Пенометал чоң спецификалык беттик аянты, чоң көзөнөктүүлүгү жана кичине тыгыздыгы сыяктуу уникалдуу структуралык мүнөздөмөлөргө ээ жана жылуулук таркатуучу (ачык клетка), жылуулук изоляциясы (жабык клетка), үн жутуу жана термелүүнү басаңдатуу, жеңил салмак сыяктуу көп функциялуу композиттик мүнөздөмөлөргө ээ. , жогорку өзгөчө күч, электромагниттик коргоо, ж.б. термофизика, механика, акустика жана электр энергиясы.
үчүначык клеткалуу металл көбүк, жогорку көзөнөктүүлүгү жана татаал үч өлчөмдүү тор түзүлүшү, ал компакт жылуулук алмаштыргычтар, микроэлектрондук аппарат муздатуу, ж.б. тармагында абдан кенен колдонуу келечеги бар абдан жакшы жылуулук таркатылышы жана жогорку жылуулук берүүнүн натыйжалуулугун, бар. Ачык клеткалуу пенопласттын жылуулук өткөрүмдүүлүк касиеттери үчүн анын изилдөө абалы компакттуу жылуулук алмаштыргычтарды колдонуу аймактарынан изилденет жана талданат.
Металл көбүккомпакттуу жылуулук алмаштыргычтар үчүн
Металл көбүктүн жакшыртылган жылуулук өткөрүмдүүлүк касиеттери жалпысынан таанылган. Газ же суюктук тешиктер аркылуу агып өткөндө, жылуулук ачык клетка түзүлүшү бар металл көбүк менен суюктуктун ортосунда аргасыз конвекция түрүндө берилет жана алмашат. Бир жагынан алганда, металл көбүк комплекстүү үч өлчөмдүү тор структурасы суюктуктун сызыктуу эмес таасир кылат, ошондой эле турбуленттүүлүк даражасы да бекемделет, ошентип, жогорку жергиликтүү жылуулук өткөрүмдүүлүк суюктуктун катуу бетин көмөк; экинчи жагынан, көбүк металлдын чоң өзгөчө бетинин аянты да металлдын жакшы жылуулук өткөрүмдүүлүк көрсөткүчүнө ээ болушунун маанилүү себеби болуп саналат. Азыркы учурда, компакт жылуулук алмаштыргыч берүү аткаруу үчүн металл көбүк изилдөө, негизинен, аба тарабында күчөтүлгөн жылуулук берүү жана муздаткыч-тарапта күчөтүлгөн жылуулук берүү багытталган.
Металл көбүктүн аба тарабынан жакшыртылган жылуулук өткөрүмдүүлүк касиеттери үчүн, муздаткыч электрондук тетиктер, пластиналык жылуулук алмаштыргычтар жана канаттуу жылуулук алмаштыргычтар сыяктуу салттуу канаттар колдонулган тиркемелерде жылуулукту таратуу үчүн канаттардын ордуна металл көбүк колдонулат. Компакттуу жылуулук алмаштыргычтарда агымдык жылуулук өткөргүч касиеттери учурда негизинен жез жана алюминий көбүк металлдары үчүн изилденип, тешикчелердин тыгыздыгы жалпысынан 40%тен аз жана 70% же андан көп көзөнөктүүлүккө ээ.
Белгилүү бир тешикче чоңдукта жылуулук берүү ылдамдыгы көңдөйлүүлүктүн көбөйүшү менен жогорулайт жана үстөмдүк кылат. Башка жагынан алганда, белгилүү бир көзөнөктүүлүк үчүн, тешикчелердин тыгыздыгы канчалык жогору болсо, жылуулук берүүнүн натыйжалуулугу ошончолук төмөн болот, бул өтө чоң тешикчелердин өлчөмүнө байланыштуу болушу мүмкүн. Тешиктүүлүктүн, тешикчелердин тыгыздыгынын жана диаметринин тешикче структурасынын параметрлери жылуулук өткөрүмдүүлүккө таасир этүүчү негизги факторлор болуп саналат.металл көбүктөр. Муздатуучу электрондук тетиктерде металл көбүктү колдонуу үчүн, металл көбүктүн көзөнөктүүлүгүнүн жана тешикче диаметринин жылуулук диссипация эффектисине тийгизген таасири ортогоналдык эксперименттер менен изилденген. Натыйжалар мажбурлап конвекцияда пенопласттын жылуулук диссипациялоо көрсөткүчү тешикчелердин түзүлүшү менен байланыштуу экенин көрсөтүп турат, анда тешикчелердин өлчөмү эң чоң таасир этет.
Кээ бир изилдөө натыйжалары көбүк металл жылуулук өткөрүүнү жогорулатуу күчтүү ролго ээ болсо да, каршылык өсүшү жылуулук алмаштыргыч аткаруунун өсүшү менен бирге жокко эсе эмес экенин көрсөтүп турат. Көбүктүү металлдын жылуулук өткөрүмдүүлүк эффективдүүлүгү азыраак басым жоготууда бир топ жакшырат, ал эми басым жоготуу тешиктердин тыгыздыгынын өсүшү менен көбөйөт. Изилдөөнүн натыйжалары жеңил жана компакттуу жогорку эффективдүүлүктөгү жылуулук алмаштыргычтарды долбоорлоо жана жасоо үчүн көрсөтмөлүү. Бирдей өлчөмдөгү пенометалл жылуулук алмаштыргычтарды жана канаттуу жылуулук алмаштыргычтарды эксперименталдык изилдөө жүргүзүлүп, ошол эле сыноонун шарттарында пенопласттын жылуулук алмаштыргычтын канаттуу жылуулук алмаштыргычка караганда эффективдүү эместиги, басымдын жоготуусу жана сүрүлүү коэффициенти канаттуу жылуулук алмаштыргычка караганда жогору болгон. Тешиктүү көбүк металл конвективдик жылуулук өткөрүмдүүлүккө ачык бекемдөөчү таасирге ээ, ал эми бекемдөөчү эффект Рейнольдс санынын көбөйүшү менен төмөндөйт; көзөнөк көбүк металл суюктуктун агымынын каршылыгын ачык жогорулатат, бирок каршылыктын көбөйүшү Рейнольдс санынын өсүшү менен төмөндөйт. Конвективдик жылуулук өткөрүүнү комплекстүү бекемдөө жана агымдагы басымдын төмөндөшүнүн жогорулашын эки тараптан көрүүгө болот,тешиктүү көбүк металлагымы азыраак учурларда суюктук үчүн көбүрөөк ылайыктуу. Foam металл аба тарапта жакшыртылган жылуулук өткөрүмдүүлүк ролуна ээ, бирок ошол эле учурда жылуулук өткөрүмдүүлүк натыйжалуулугун жогорулатуу, каршылык да жогорулаган, жана жалпы көрсөткүчтөрү салттуу канаттарды караганда начар. Изилдөөлөр көбүк металл аз агымы сейрек учурларда ылайыктуу экенин көрсөтүп турат. Ошондуктан, көбүк металл аба тарабында күчөтүлгөн жылуулук өткөрүмдүүлүк колдонуу учурларын эске алуу керек, жана сокур менен салттуу фин жылуулук таркатуунун альтернатива изилдөө жүргүзүү мүмкүн эмес.

Металл пенопласт, ошондой эле фаза алмашуу менен муздаткычтын жылуулук өткөрүмдүүлүгүн жогорулатууда роль ойной алат. Натыйжалар көзөнөктүүлүк белгилүү болгондо, тешикчелердин тыгыздыгы 20дан 40 PPIге чейин азайган сайын жылуулук өткөрүмдүүлүк көрсөткүчү эки эсеге көбөйөрүн жана тешикчелердин көлөмү азайгандыгын көрсөтүп турат. Жогорку агымда кайнаган жылуулук өткөрүмдүүлүк коэффициенти кургакчылыктын өсүшү менен туруктуу жана жай өсүүнү сактайт. Иштөө басымынын акырындык менен жогорулашы менен аз кургакчылыкта кайноо жылуулук берүү кубулушу жердин кайноосуна окшош, башкача айтканда, басымдын жогорулашы менен жылуулук өткөрүмдүүлүк күчөйт, бирок басымдын жогорулашы белгилүү бир деңгээлде кайноодо начарлоочу ролду ойнойт. жылуулук берүү. Жез пенопласт түтүктөрүнүн жылуулук өткөрүмдүүлүк коэффициенти жарык түтүкчөлөргө караганда болжол менен үч эсе жогору. Таза муздаткычта, пенопласттын болушу кайнап жаткан жылуулук өткөрүүнүн агымын күчөтөт, ал эми жылуулук берүү коэффициенти 185% га чейин жогорулайт. мунай камтыган шарттарда, жылуулук өткөрүүнү бекемдөө үчүн металл көбүк таасири начарлайт; ошол эле шарттарда, 5PPI көбүк металл менен салыштырганда, 10PPI көбүк металл 0,6 эсеге чейин жылуулук өткөрүмдүүлүк коэффициентин жогорулатууга болот, ал эми кичинекей тешикчелердин өлчөмү агымынын кайнак жылуулук берүү коэффициентин жакшыртат.
Массалык агымдын ылдамдыгынын жана суюктуктун эки фазалуу кургактыгынын агымдын конденсациялык басымынын төмөндөшүнө жана жылуулук өткөрүмдүүлүк коэффициентине тийгизген таасири ар тараптуу талданды. Натыйжалар көрсөткөндөй, ички дубал менен толтурулган анулярдуу металл көбүк түтүгүнүн басымынын төмөндөшү жарык түтүккө караганда бир топ чоң, ал эми басымдын төмөндөшү массалык агымдын ылдамдыгы жана кургакчылыктын өсүшү менен тез жана сызыктуу эмес өсөт. Ички дубал менен толтурулган тегерек металл көбүк түтүгүнүн конденсациялык жылуулук өткөрүмдүүлүк коэффициенти жарык түтүккө караганда чоңураак, ал эми жылуулук өткөрүмдүүлүк коэффициенти массалык агымдын ылдамдыгы жана кургакчылыктын өсүшү менен жогорулайт, ал эми бул типтеги агым конденсациясынын жылуулук өткөрүмдүүлүк коэффициенти арматураланган түтүктөр жарык түтүккө караганда болжол менен эки эсе көп. Анын капиллярдык таасири айкын болгондуктан, 130PPI күчөтүлгөн түтүктүн тешикчелеринин тыгыздыгы эң жакшы эффект болуп саналат, жарык түтүк үчүн 3,06 эсе, 40PPI түтүгү, негизинен, бекемдөөчү каражат катары аз кабыргалуу түтүктүн структурасына окшош.
Компакттуу жылуулук алмаштыргычта,металл көбүктолугу менен жылуулук берүү ролун күчөтүү үчүн пайдаланылышы мүмкүн, бирок изилдөө көбүк металл өсүү каршылык мүнөздөмөлөрү да абдан маанилүү экенин көрсөттү, компакт жылуулук алмаштыргыч көбүк металл колдонууну баалоо үчүн комплекстүү аткаруунун зарылдыгы. Мындан тышкары, курамында майы бар майлоочу майлар болгон учурда пенопласт металлдар жылуулук өткөрүүнүн начарлашына алып келиши мүмкүн, ал эми муздаткыч агенттердин фазалык өзгөрүү жылуулук өткөрүлүшү үчүн металл көбүктөрүнүн жакшыртылган жылуулук өткөрүлүшү майлоочу материалдардын таасирин эске алуу менен каралышы керек.