邝九杰
,
冯上升
,
金东范
,
卢天健
工程热物理学报
本文实验研究了圆管冲击射流下通孔金属泡沫的流动换热特性,测量了10 PPI和30 PPI铜泡沫的平均努塞尔数Nuavg,同时采用烟线法得到冲击射流下铜泡沫的流场可视化图像.结果表明:在较高雷诺数下,存在最优冲击距离使铜泡沫的换热性能最优;在低雷诺数下,通孔铜泡沫的换热性能受冲击距离的影响较小.孔密度为10 PPI的铜泡沫较30 PPI铜泡沫的换热性能提高了约30％.通过流动可视化解释了铜泡沫的换热性能随冲击距离和PPI变化现象.
关键词:
金属泡沫
,
圆管冲击射流
,
烟线法
,
换热
,
流场可视化
杜艳平
,
屈治国
,
徐会金
,
赵长颖
,
何雅玲
,
陶文铨
工程热物理学报
本文对金属泡沫部分填充的水平管内 R134a 流动沸腾换热进行了实验研究,研究了质量流速、蒸汽干度和操作压力对压降和换热系数的影响,并将实验数据与传统的光管进行了对比.结果发现,与低质量流速的情况相比,由于在不同质量流速下管内流型不同,导致高质量流速下增加干度更能增强换热,并通过壁面温度分布对沸腾换热流型进行预测.
关键词:
金属泡沫
,
压降
,
沸腾换热
,
流型
徐治国
,
屈治国
,
李定国
,
赵长颖
,
陶文铨
,
卢天健
,
王美琴
工程热物理学报
本文对烧结有厚度为30 mm的高孔隙率通孔铜泡沫的水平表面的池沸腾进行实验研究.并采用高速摄像仪对泡沫表面的汽泡生长形貌进行了可视化研究,研究了壁面过热度对热流密度、汽泡脱离直径、汽泡生长周期的影响关系.结果表明由于本文所研究的通孔泡沫厚度较大,限制了汽泡的脱离,使传热性能低于光表面,但是使沸腾起始点降低至3℃.
关键词:
金属泡沫
,
池沸腾
,
汽泡生长周期
,
汽泡脱离直径
王杰利
,
屈治国
,
李文强
,
陶文铨
,
卢天健
工程热物理学报
相变材料的固液相变具有较高的相变潜热且相变体积变化小,在间歇性工作的电子器件的温控中得到广泛的应用.本文采用将铜泡沫嵌入相变材料中的方法来强化同液相变的传热性能的方法,提出一种封装有金属泡沫和相变材料的复合式散热器结构,实验研究了该散热器的加热表面的温度与时间的变化关系,分析铜泡沫孔隙率、孔密度以及石蜡物性等各个参数对该复合式热沉散热效果的影响.
关键词:
相变材料
,
金属泡沫
,
熔化
,
热阻
徐会金
,
巩亮
,
黄善波
,
屈治国
,
徐明海
工程热物理学报
金属泡沫集优良的力学、声学、电磁学和传热学性能于一体,易于集成换热器和散热器.本文基于局部非热平衡模型对纳米流体在金属泡沫内的双强化换热效果进行了数值研究,分析了泡沫形态参数和纳米颗粒浓度对其流动和换热的影响.研究了以水作为基本介质的纳米流体在金属泡沫内流动时的二次项效应、热弥散效应以及局部非热平衡效应,比较了不同模型对强化换热效果的影响.结果表明,换热随孔隙率减小或孔密度增加而逐渐增强,纳米颗粒使流体压降和换热性能都增加;对于含纳米颗粒的水,在金属泡沫内对流换热的惯性效应和热弥散效应在流速较大时更明显;局部非热平衡特性在固体导热系数较大时比较明显.
关键词:
纳米流体
,
金属泡沫
,
强化换热
,
局部非热平衡模型
李文强
,
屈治国
,
陶文铨
工程热物理学报
本文利用多孔介质的体积平均模型,建立了金属泡沫内固-液相变的两方程数学物理模型,该模型考虑了熔化液态石蜡自然对流的影响、石蜡与泡沫局部非热平衡效应.模拟研究了熔化过程中不同泡沫孔隙率下液态石蜡内部的速度场、相界面位置随时间的变化规律,通过研究石蜡温度场和泡沫温度场的差异,证实了采用两方程模型的必要性.
关键词:
相变材料
,
金属泡沫
,
熔化
,
两方程模型
苗政
,
何雅玲
,
李相霖
,
李小跃
工程热物理学报
本文建立了直接甲醇燃料电池的二维、单相数学模型来研究电池内各种场的分布情况.模型中考虑了与电化学反应相伴随的、与流体动力学相关的反应与物料传递的耦合过程以及甲醇串流对阴极反应的影响;对阳极和阴极催化层传质过程引入了团聚块模型进行修正.计算了电池内的反应组分浓度分布和局部电流分布以及催化层沿长度方向的局部过电势分布,分析丁催化层内反应的非均匀性.在此基础上考察了对电池流场板结构的改进方案:减小集流板肋条宽度以及在肋条过窄时引入金属泡沫代替电池流场板和扩散层对电池性能的影响,通过对比计算表明两种改进均可以使得催化层反应均匀化,使电池输出性能得到提高,后者效果更佳.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
甲醇串流
,
团聚块
,
金属泡沫
王新筑
,
吴林志
,
王世勋
复合材料学报
采用球形压头对闭孔铝泡沫材料进行了准静态压痕实验,研究了不同直径、铝泡沫相对密度及边界条件对铝泡沫的压痕硬度、吸能能力及能量吸收率的影响.研究表明,铝泡沫在球形压头作用下的响应曲线可采用幂函数形式进行描述,幂函数指数随相对密度的增大而线性增加.铝泡沫压痕处的断面显示铝泡沫变形被严格限制在压头之下,铝泡沫的压痕变形是局部的不均匀变形.铝泡沫的压痕硬度及吸能能力均随压头直径的增大而线性减小,但它们却均随铝泡沫相对密度的增大而线性增大;能量吸收率不随压头直径和铝泡沫相对密度而变化.在一定压痕深度范围内,刚性基础和简支条件对铝泡沫的压痕响应影响可以忽略不计.最后基于实验数据分别建立了压痕硬度和吸能能力与压头直径及铝泡沫相对密度的关系.
关键词:
金属泡沫
,
压痕
,
硬度
,
相对密度
陆威
,
赵长颖
,
屈治国
工程热物理学报
本文用R134a的过热蒸汽为工质对金属泡沫填充管的管内单相对流换热特性进行了试验研究,讨论了不同参数的金属泡沫对管内单相对流换热和压力损失的影响.针对金属泡沫填充管的特点(金属泡沫和管壁之闻存在接触热阻),本文讨论了不同填充方法和不同成分的金属泡沫对总体换热特性的影响.
关键词:
金属泡沫
,
单相对流
,
压力损失
