Badanie charakterystyki przenoszenia ciepła pianki metalowej i jej zastosowania w przemyśle HVAC

Światowy popyt na energię rośnie w tempie około 1,3% rocznie, a oszczędzanie energii i redukcja emisji stanowią jedne z ważniejszych strategii rozwoju kraju. W związku z tym energooszczędne urządzenia w dziedzinie zastosowań energetycznych (konwersja ciepła, magazynowanie ciepła i wykorzystanie ciepła) cieszą się dużym zainteresowaniem.

Pianka metalowajest technologią przetwarzania materiałów zaproponowaną przez amerykańskiego naukowca Sosnicka w 1948 r., rodzaj porów tworzonych przezMetalszkielet więzadłowy i jednostki porów połączone ze sobą otwartymi komórkami, każda otwarta komórka (por) zawiera 12~14 pięciokątnych lub sześciokątnych powierzchni, materiał doaluminium, stali, niklu, miedzi, ceramiki i stopów metali, który posiada doskonałe właściwości metalu fazy ciągłej i właściwości porów fazy dyskretnej.
MetalPianacharakteryzują się następującymi kluczowymi parametrami:
1. Średnica porów jest średnią średnicą otworów i waha się od 0,1 do 10 mm;
2. Średnica szkieletu jest średnią średnicą szkieletu metalowego;
3. gęstość porów to liczba porów na cal, która jest związana z rozmiarem komórki, rozmiarem porów i rozmiarem żeber;
4. Porowatość ε to ułamek objętości porów uzyskany z pomiarów masy i objętości próbki, mieszczący się w zakresie od 80% do 99%. Porowatość można podzielić na pory otwarte i zamknięte w zależności od tego, czy pory są przepuszczalne, czy nie.
Ze względu na charakterystykę przepływu płynu i wymiany ciepła, zastosowanie w dziedzinie energii jest głównie typu otwartego porów, który ma ciągłą i niezakłóconą trójwymiarową strukturę porów wewnątrz, a pomiędzy stałym szkieletem znajdują się pory, a płyn może płynąć wewnątrz porów, z porowatością ε>80%, dużą powierzchnią właściwą (1000~5000 m2/m3), dużą przewodnością cieplną i dobrą wydajnością wymiany ciepła, która jest najczęściej stosowana w wymiennikach ciepła, chłodzeniu elektronicznym i ogniwach paliwowych. W obiektach energetycznych jest stosowany w wymiennikach ciepła z osadzonym spienionym metalem, kolektorach słonecznych, odbiornikach słonecznych, akumulatorach ciepła i tak dalej.
Na podstawie charakterystyki strukturalnej i cech fizycznych pianki metalowej zbadaj funkcjonalne zastosowanie pianki metalowej w dziedzinie HVAC, odpowiednio, od wymiany ciepła, gromadzenia ciepła, magazynowania ciepła 3 aspekty jej głównych zastosowań i charakterystyki badania, główne ustalenia są następujące:
(1) wymiennik ciepła umieszczony w piance metalowej to wysoce wydajny, kompaktowy wymiennik ciepła, który może zwiększyć współczynnik konwekcyjnego przenoszenia ciepła o 3–9 razy; różne materiały (miedź, aluminium, nikiel) może znacznie poprawić zdolność do wzmocnienia wymiany ciepła, a różne materiały mogą sprawić, że współczynnik przenikania ciepła będzie różny; metal piankowy w teorii wymiany ciepła w porowatości, gęstości porów i przepuszczalności skali porów ma na celu określenie przenikania ciepła głównych parametrów efektywnych; parametry w szybkości przenikania ciepła, spadku ciśnienia, przepływu sprzężenia współczynnika przenikania ciepła są głównym parametrem; parametry w szybkości przenikania ciepła, spadku ciśnienia, przepływu stałego sprzężenia współczynnika przenikania ciepła głównych parametrów należy określić, jest to konstrukcja wymiennika ciepła jest głównym wskaźnikiem parametrów.
(2) Pianka metalowa jest stosowana w instalacjach kolektorów słonecznych, ze względu na piankę metalową stosowaną w tej sytuacji wysokiej temperatury, efekt promieniowania cieplnego jest oczywisty i dominujący. Efekt sprzężenia przewodzenia ciepła i promieniowania cieplnego w wysokich temperaturach w procesie wymiany ciepła, a także specyfika struktury pianki metalowej, sprawiają, że czynniki wpływające na efektywną przewodność cieplną pianki metalowej i tryb wymiany ciepła są wielokrotne i złożone. Powszechnie stosowane są bezpośrednie absorpcyjne kolektory słoneczne i objętościowe kolektory słoneczne, w których kolektor absorpcyjny jest wpływ pianki metalowej na absorpcję energii słonecznej jest dominujący, między metalem, pianką i płynem wymiana ciepła pośrednio wpływa na wydajność odbiornika energii słonecznej; kolektor objętościowy to wykorzystanie przepływu powietrza i przepływu energii słonecznej do urządzenia, geometria i konfiguracja materiałowa pianki metalowej zajmuje główne czynniki.
(3)Pianka metalowajest stosowany w urządzeniach do magazynowania energii cieplnej ze względu na ciągłość struktury i wysoką wydajność przewodnictwa cieplnego, wykorzystując jego wysoką przewodność cieplną, wysoką porowatość i dużą powierzchnię właściwą oraz materiały zmiennofazowe o dużej pojemności magazynowania ciepła, prostej strukturze i braku konieczności zużywania dodatkowej energii itp., zalety superpozycji składu kompozytowych materiałów zmiennofazowych, zwiększenie wymiany ciepła parafiny, wzmocnienie przewodności cieplnej materiałów zmiennofazowych, badanie poprawy pianki metalicznej w materiale zmiennofazowym Poprawa pianki metalicznej w układzie materiału zmiennofazowego, zmiana porowatości i skali porów, dobór materiałów itp. na układ kompozytowy czasu reakcji na zmianę fazy, rozkładu temperatury, czasu magazynowania ciepła i wymiany ciepła ma istotny wpływ na późniejszą optymalizację konstrukcji urządzenia w celu zapewnienia pewnej podstawy teoretycznej.