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作者：钱维扬华东交通大学

学位级别：硕士

随着人类的发展,科技的进步,对能源的需求量日益增加,能源紧缺问题也受到愈发广泛的关注。提高能源利用效率能够绿色、经济的降低能源的消耗,是节约能源的首选方案。多孔介质金属泡沫作为一种新型材料,在航空航天、电子工业等领域受到... 详细信息

随着人类的发展,科技的进步,对能源的需求量日益增加,能源紧缺问题也受到愈发广泛的关注。提高能源利用效率能够绿色、经济的降低能源的消耗,是节约能源的首选方案。多孔介质金属泡沫作为一种新型材料,在航空航天、电子工业等领域受到广泛关注。其兼顾多孔性及金属刚性使其具有强化传热的特点。近年来,多孔介质传热的研究成为热点,对传热模型的描述也日趋成熟,但是在能量方程的描述中,对于多孔介质导热系数的选择仍有分歧。本文针对两能量模型中导热系数的定义,提出一个更符合实际的等价导热系数,并以泡沫铜为例对等价导热系数进行了计算。本文搭建了多孔介质金属泡沫传热热阻测定实验装置,并测得了泡沫铜的传热总热阻、骨架导热热阻以及表面接触热阻。分别对厚度、结构参数、加热功率、压紧力等不同因素对实验的影响进行了分析。实验结果表明:实验总热阻随压紧力的增大而减小,减小幅度最大可达50%以上。通过不同厚度试件数据的推导计算,得到了骨架导热热阻并进行了拟合回归。在孔隙率相近时,孔隙密度(PPI)越大,其骨架导热热阻越小。孔隙密度(PPI)一致时,孔隙率越大其热阻也越大。表面接触热阻对传热的影响很大,并通过计算将试件的表面接触热阻量化。提出并定义了更符合多孔介质传热机理的等价导热系数,基于热阻一致性原则,根据等价导热系数的定义分别计算得到了立方体细丝模型和十四面体模型的有效导热面积。通过骨架导热热阻的实验数据与上述模型参数相结合得出了相应模型的等价导热系数的值。

关键词：多孔介质金属泡沫骨架导热热阻等价导热系数孔隙率孔密度

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金属多孔介质泡沫自然对流换热实验研究

引用

制冷学报 2017年第2期38卷 17-21页

作者：钱维扬潘阳彭招华东交通大学土木建筑学院南昌330013

本文对饱和水-泡沫铜多孔介质在方腔内的自然对流换热进行了实验研究。讨论了孔隙率、孔隙密度及倾斜角度对多孔介质自然对流换热的影响。结果表明:自然对流换热随着孔隙率增大而减小。当孔隙率一定时,随着孔隙密度的增大,自然对流换热... 详细信息

本文对饱和水-泡沫铜多孔介质在方腔内的自然对流换热进行了实验研究。讨论了孔隙率、孔隙密度及倾斜角度对多孔介质自然对流换热的影响。结果表明:自然对流换热随着孔隙率增大而减小。当孔隙率一定时,随着孔隙密度的增大,自然对流换热减小。Nu数随着加热功率的增大而增大,随着腔体倾斜角度的增大而减小。根据相似理论建立了以孔隙率、孔隙密度、倾斜角度为影响变量的换热准则关联式,且误差小于±7.5%。

关键词：自然对流换热多孔介质金属泡沫孔隙率孔隙密度

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