Изследване на характеристиките на топлопредаване на метална пяна и нейното приложение в HVAC индустрията

Световното търсене на енергия нараства с около 1,3% годишно, а енергоспестяването и намаляването на емисиите е една от важните стратегии за развитие на страната, така че енергоспестяващото оборудване в областта на енергийните приложения (преобразуване на топлина, съхранение на топлина и оползотворяване на топлината) привлича много внимание.

Метална пянае технология за обработка на материали, предложена от американския учен Сосник през 1948 г., вид пори, образувани от скелет от метален лигамент и пори, свързани помежду си с отворени клетки, всяка отворена клетка (пора) включва 12~14 петоъгълни или шестоъгълни повърхности, материал заалуминий, стомана, никел, мед, керамика и метални сплави, които имат отличните характеристики както на метала с непрекъсната фаза, така и на характеристиките на порите с дискретна фаза.
Металните пени се характеризират със следните основни параметри:
1. Диаметърът на порите е средният диаметър на отворите и варира от 0,1 до 10 mm;
2. Диаметър на скелета е средният диаметър на металния скелет;
3. плътността на порите е броят на порите на инч и е свързана с размера на клетката, размера на порите и размера на ребрата;
4. порьозност ε е обемната част на порите, получена от измервания на масата и обема на пробата, варираща от 80% до 99% и може да се категоризира на отворени и затворени пори в зависимост от това дали порите са пропускливи или не.
Поради характеристиките на флуидния поток и топлообмена, приложението в енергийното поле е предимно тип отворени пори, който има непрекъсната и безпрепятствена триизмерна структура на порите вътре и има пори между твърдия скелет и течността може да тече вътре в порите, с порьозност ε>80%, голяма специфична повърхност (1000 ~ 5000 m2/m3), голяма топлопроводимост и добра топлообменна производителност, която се използва най-вече в топлообменник, електронно охлаждане и горивна клетка. В енергийните съоръжения намира приложение в топлообменници с вграден пенометал, слънчеви колектори, слънчеви приемници, топлинни акумулатори и др.
Според структурните характеристики и физическите характеристики на металната пяна, проучете функционализираното приложение на металната пяна в областта на ОВК, съответно от пренос на топлина, събиране на топлина, съхранение на топлина 3 аспекта на нейните основни приложения и характеристики на изследването, основните констатациите са както следва:
(1) топлообменникът, вграден в металната пяна, е високоефективен компактен топлообменник, който може да увеличи коефициента на конвективен топлопренос с 3~9 пъти; различни материали (мед, алуминий, никел) може значително да подобри способността за укрепване на топлопреминаването и различни материали могат да направят коефициента на топлопреминаване различен; пяна метал в теорията на топлообмена в порьозността, плътността на порите и пропускливостта на скалата на порите е да се определи преносът на топлина на основните параметри на ефективното; параметрите на скоростта на топлопреминаване, спадът на налягането, потокът на съединителя на коефициента на топлопреминаване е основният параметър; параметри в скоростта на пренос на топлина, спад на налягането, поток на твърдо вещество Свързването на коефициента на топлопреминаване на основните параметри трябва да се определи, е дизайнът на топлообменника е основният индикатор параметри.
(2) Метална пяна се използва в съоръжения за слънчеви колектори, поради металната пяна, използвана при тази висока температура, ефектът на топлинно излъчване е очевиден и доминиращ. Ефектът на свързване на топлопроводимостта и радиационния топлопренос при високи температури в процеса на топлопренасяне, както и спецификата на структурата на металната пяна, прави факторите, влияещи върху ефективната топлопроводимост на металната пяна и режима на топлопредаване, множество и комплекс. Често използвани са директни абсорбционни слънчеви колектори и обемни слънчеви колектори, в които абсорбционният колектор е влиянието на металната пяна върху усвояването на слънчевата енергия е доминиращо, между метала, пяната и флуидния топлопренос индиректно влияе върху работата на приемника на слънчева енергия; обемният колектор е използването на въздушен поток и поток на слънчева енергия в устройството, геометрията и конфигурацията на материала на металната пяна заемат основните фактори.
(3)Метална пянасе използва в устройства за съхранение на топлинна енергия поради непрекъснатостта на структурата и високата ефективност на топлопроводимостта, използвайки своята висока топлопроводимост, висока порьозност и висока специфична повърхност, както и материали с фазова промяна с голям капацитет за съхранение на топлина, проста структура и липса на нужда за консумиране на допълнителна енергия и т.н., предимствата на суперпозицията на състава на композитни материали за промяна на фазата, подобряване на преноса на топлина на парафин, укрепване на топлопроводимостта на материалите за промяна на фазата, изследване на подобряването на пенометала във фазата промяна материал Подобряване на пенометала във фазовата промяна на подредбата на материала, промяна на порьозността и мащаба на порите, избор на материали и т.н. върху композитната система на времето за реакция на фазовата промяна, разпределението на температурата, времето за съхранение на топлина и преноса на топлина има важно влияние върху последващата оптимизация на дизайна на оборудването за осигуряване на определена теоретична основа.