Penerokaan Ciri-ciri Pemindahan Haba Buih Logam dan Penggunaannya dalam Industri HVAC

Permintaan tenaga dunia berkembang pada kadar kira-kira 1.3% setahun, dan penjimatan tenaga dan pengurangan pelepasan merupakan salah satu strategi pembangunan penting negara, jadi peralatan penjimatan tenaga dalam bidang aplikasi tenaga (penukaran haba, penyimpanan haba, dan penggunaan haba) menarik banyak perhatian.

Buih logamialah teknologi pemprosesan bahan yang dicadangkan oleh saintis Amerika Sosnick pada tahun 1948, sejenis liang yang dibentuk olehlogamunit rangka dan liang jenis ligamen yang saling berkaitan dengan sel terbuka, setiap sel terbuka (liang) termasuk 12~14 permukaan pentagonal atau heksagon, bahan untukaluminium, keluli, nikel, tembaga, seramik dan aloi logam, yang mempunyai ciri-ciri cemerlang kedua-dua logam fasa berterusan dan ciri-ciri liang fasa diskret.
logambuihs dicirikan oleh parameter utama berikut:
1. Diameter liang ialah diameter purata bukaan dan berkisar antara 0.1 hingga 10 mm;
2. Diameter rangka ialah diameter purata rangka logam;
3. ketumpatan liang ialah bilangan liang setiap inci dan berkaitan dengan saiz sel, saiz liang dan saiz rusuk;
4. keliangan ε ialah pecahan isipadu liang yang diperoleh daripada ukuran jisim dan isipadu sampel, antara 80% hingga 99%, dan boleh dikategorikan kepada liang terbuka dan tertutup mengikut sama ada liang telap atau tidak.
Oleh kerana ciri-ciri aliran bendalir dan pertukaran haba, aplikasi dalam medan tenaga kebanyakannya jenis liang terbuka, yang mempunyai struktur liang tiga dimensi yang berterusan dan tidak terhalang di dalam, dan terdapat liang antara rangka pepejal, dan bendalir boleh mengalir di dalam liang, dengan keliangan ε> 80%, luas permukaan spesifik yang besar (1000 ~ 5000, kekonduksian haba yang paling baik, digunakan dalam kebanyakan kekonduksian haba, kekonduksian haba yang baik, m2/m2/m) yang baik. penukar haba, penyejukan elektronik, dan sel bahan api. Dalam kemudahan tenaga ia digunakan dalam penukar haba dengan logam buih tertanam, pengumpul suria, penerima suria, penumpuk haba dan sebagainya.
Mengikut ciri-ciri struktur dan ciri fizikal buih logam, siasat aplikasi buih logam yang difungsikan dalam bidang HVAC, masing-masing, daripada pemindahan haba, pengumpulan haba, penyimpanan haba 3 aspek aplikasi utama dan ciri kajian, penemuan utama adalah seperti berikut:
(1) penukar haba yang tertanam dalam buih logam adalah penukar haba padat yang sangat cekap, yang boleh meningkatkan pekali pemindahan haba perolakan sebanyak 3~9 kali; bahan yang berbeza (tembaga, aluminium, nikel) dengan ketara boleh meningkatkan keupayaan untuk mengukuhkan pemindahan haba, dan bahan yang berbeza boleh membuat pekali pemindahan haba adalah berbeza; logam buih dalam teori pemindahan haba dalam keliangan, ketumpatan liang, dan kebolehtelapan skala liang adalah untuk menentukan pemindahan haba parameter utama yang berkesan; parameter dalam kadar pemindahan haba, penurunan tekanan, aliran gandingan pekali pemindahan haba adalah parameter utama; parameter dalam kadar pemindahan haba, penurunan tekanan, aliran pepejal Gandingan pekali pemindahan haba parameter utama perlu ditentukan, adalah reka bentuk penukar haba adalah parameter penunjuk utama.
(2) Buih logam digunakan dalam kemudahan pengumpul suria, disebabkan oleh buih logam yang digunakan dalam keadaan suhu tinggi ini, kesan sinaran haba adalah jelas dan dominan. Kesan gandingan pengaliran haba dan pemindahan haba sinaran pada suhu tinggi dalam proses pemindahan haba, serta kekhususan struktur buih logam, menjadikan faktor yang mempengaruhi kekonduksian haba berkesan buih logam dan mod pemindahan haba berbilang dan kompleks. Yang biasa digunakan ialah pengumpul suria serapan langsung dan pengumpul suria isipadu, di mana pengumpul serapan adalah pengaruh buih logam terhadap penyerapan tenaga suria adalah dominan, antara pemindahan haba logam, buih dan bendalir secara tidak langsung mempengaruhi prestasi penerima tenaga suria; pengumpul volumetrik adalah penggunaan aliran udara dan aliran tenaga suria ke dalam peranti, geometri dan konfigurasi bahan busa logam menduduki faktor utama.
(3)Buih logamdigunakan dalam peranti penyimpanan tenaga haba kerana kesinambungan struktur dan kecekapan tinggi kekonduksian terma, menggunakan kekonduksian terma yang tinggi, keliangan yang tinggi dan luas permukaan spesifik yang tinggi, dan bahan perubahan fasa dengan kapasiti penyimpanan haba yang besar, struktur mudah dan tidak perlu menggunakan tenaga tambahan, dan lain-lain, kelebihan superposisi komposisi bahan perubahan fasa komposit, meningkatkan pemindahan haba parafin, mengukuhkan kekonduksian bahan logam fasa, pengukuhan kekonduksian terma fasa logam. Penambahbaikan logam buih dalam susunan bahan perubahan fasa, menukar keliangan dan skala liang, pemilihan bahan, dan lain-lain pada sistem komposit masa tindak balas perubahan fasa, pengagihan suhu, masa penyimpanan haba dan pemindahan haba mempunyai kesan penting ke atas pengoptimuman seterusnya reka bentuk peralatan untuk menyediakan asas teori tertentu.