Исследование характеристик теплопередачи металлической пены и ее применение в индустрии отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Мировой спрос на энергию растет примерно на 1,3% в год, а энергосбережение и сокращение выбросов являются одной из важных стратегий развития страны, поэтому энергосберегающее оборудование в сфере энергетического применения (преобразование тепла, хранение тепла и использование тепла) привлекает большое внимание.

Металлическая пена— технология обработки материалов, предложенная американским ученым Сосником в 1948 году, своего рода поры, образованныеМеталлСкелет связочного типа и поровые единицы, соединенные между собой открытыми ячейками, каждая открытая ячейка (пора) включает в себя 12~14 пятиугольных или шестиугольных поверхностей, материал дляалюминий, сталь, никель, медь, керамика и металлические сплавы, обладающие превосходными характеристиками как металла с непрерывной фазой, так и характеристиками пор с дискретной фазой.
МеталлМылоs характеризуются следующими основными параметрами:
1. Диаметр пор — средний диаметр отверстий, колеблется от 0,1 до 10 мм;
2. Диаметр скелета — средний диаметр металлического скелета;
3. Плотность пор — это количество пор на дюйм, которое зависит от размера ячейки, размера пор и размера ребер;
4. Пористость ε — это объемная доля пор, полученная путем измерений массы и объема образца, которая составляет от 80% до 99% и может быть разделена на открытые и закрытые поры в зависимости от того, являются ли поры проницаемыми или нет.
Из-за характеристик потока жидкости и теплообмена, применение в области энергетики в основном является типом открытых пор, который имеет непрерывную и беспрепятственную трехмерную пористую структуру внутри, и есть поры между твердым скелетом, и жидкость может течь внутри пор, с пористостью ε>80%, большой удельной площадью поверхности (1000~5000 м2/м3), большой теплопроводностью и хорошими теплообменными характеристиками, что в основном используется в теплообменниках, электронном охлаждении и топливных элементах. В энергетических установках он используется в теплообменниках со встроенным пенопластом, солнечных коллекторах, солнечных приемниках, тепловых аккумуляторах и т. д.
Согласно структурным характеристикам и физическим свойствам металлической пены, исследуем функциональное применение металлической пены в области HVAC, соответственно, от теплопередачи, сбора тепла, хранения тепла 3 аспекта ее основных применений и характеристик исследования, основные выводы заключаются в следующем:
(1) теплообменник, встроенный в металлическую пену, представляет собой высокоэффективный компактный теплообменник, который может увеличить коэффициент конвективной теплопередачи в 3–9 раз; различные материалы (медь, алюминий, никель) может значительно улучшить способность усиливать теплопередачу, и разные материалы могут сделать коэффициент теплопередачи разным; пенопласт в теории теплопередачи в пористости, плотности пор и проницаемости порового масштаба является определением теплопередачи основных параметров эффективной; параметры в скорости теплопередачи, перепаде давления, потоке сцепления коэффициента теплопередачи являются основным параметром; параметры в скорости теплопередачи, перепаде давления, потоке твердого сцепления коэффициента теплопередачи основных параметров должны быть определены, является ли конструкция теплообменника основным индикаторным параметром.
(2) Металлическая пена используется в солнечных коллекторных установках, из-за металлической пены, используемой в этой высокотемпературной ситуации, эффект теплового излучения очевиден и доминирует. Эффект сопряжения теплопроводности и теплопередачи излучением при высоких температурах в процессе теплопередачи, а также специфика структуры металлической пены, делают факторы, влияющие на эффективную теплопроводность металлической пены и режим теплопередачи, множественными и сложными. Обычно используются прямые абсорбционные солнечные коллекторы и объемные солнечные коллекторы, в которых абсорбционный коллектор - это влияние металлической пены на поглощение солнечной энергии, между металлом, пеной и жидкостью теплопередача косвенно влияет на производительность приемника солнечной энергии; объемный коллектор - это использование потока воздуха и потока солнечной энергии в устройство, геометрия и материальная конфигурация металлической пены занимают основные факторы.
(3)Металлическая пенаиспользуется в устройствах хранения тепловой энергии из-за непрерывности структуры и высокой эффективности теплопроводности, используя его высокую теплопроводность, высокую пористость и высокую удельную площадь поверхности, а также материалы с фазовым переходом с большой теплоаккумулирующей способностью, простую структуру и отсутствие необходимости потреблять дополнительную энергию и т. д., преимущества суперпозиции состава композитных материалов с фазовым переходом, улучшение теплопередачи парафина, усиление теплопроводности материалов с фазовым переходом, изучение улучшения пенопласта в материале с фазовым переходом Улучшение пенопласта в расположении материала с фазовым переходом, изменение пористости и масштаба пор, выбор материалов и т. д. на композитной системе времени отклика фазового перехода, распределения температуры, времени накопления тепла и теплопередачи оказывает важное влияние на последующую оптимизацию конструкции оборудования для обеспечения определенной теоретической основы.