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
施玉
,
李菊香
材料导报
基于Brinkman-Forchheimer-extended Darcy流动模型和局部热平衡传热理论建立了流体横掠泡沫金属中等温光管的对流传热控制方程组,运用Runge-Kutta法和"打靶法"对方程组进行了数值求解,依据数值计算结果对流体流动与传热性能进行了分析,并得出了对流传热的Nusselt数关联式.结果表明,泡沫金属的孔隙率和孔密度(ppi)对强化传热起着至关重要的作用,但它的存在同时也增大了压力降,这为泡沫金属在换热器等化工设备上的实际应用提供了理论依据.
关键词:
泡沫金属
,
传热
,
等温光管
,
数值模拟
胡海涛
,
朱禹
,
孙硕
,
丁国良
,
庄大伟
,
景尧龙
工程热物理学报
实验研究了制冷剂-润滑油混合流体在内嵌泡沫金属圆管内流动沸腾的换热特性。泡沫金属为10ppi、90%孔隙率;制冷剂为R410A,润滑油为VG68,油浓度为0～5%。实验结果表明：纯制冷剂工况下,泡沫金属强化流动沸腾换热系数,换热系数提高30%～120%;含油工况下,泡沫金属只强化流动沸腾换热系数20%以下,在低质流密度或者高质流密度的高干度情况下出现恶化换热的情况。润滑油总是恶化制冷剂在内嵌泡沫金属圆管内流动沸腾的换热系数,换热系数最多恶化71%,且在低质流密度下对换热的恶化比在高质流密度工况下严重。
关键词:
泡沫金属
,
制冷剂
,
润滑油
,
流动沸腾
,
换热
胡海涛
,
朱禹
,
丁国良
,
彭浩
,
庄大伟
工程热物理学报
实验研究了高油浓度的制冷剂／油混合物在泡沫金属加热表面池沸腾换热特性。使用三种泡沫铜作为加热表面，其参数分别为10ppi／90％孔隙率、10ppi／95％孔隙率和30ppi／98％孔隙率，厚度均为10mm。制冷剂为R113，润滑油为VG68，油浓度为0％-40％。实验结果表明，泡沫金属总是强化池沸腾换热，换热系数最多提高450％；润滑油恶化制冷剂在泡沫金属加热表面池沸腾换热，换热系数最多降低90％。开发了高油浓度的制冷剂／油混合物在泡沫金属加热表面池沸腾换热关联式，预测值与95％的实验值误差在±30％以内。
关键词:
泡沫金属
,
池沸腾
,
制冷剂
,
润滑油
,
关联式
刘培生
稀有金属材料与工程
杨氏模量和泊松比是工程材料最为基本的两个力学指标.多孔金属是一种兼具功能和结构双重属性的优秀工程材料,采用"八面体分析模型",研究了三维网状泡沫金属的这两个性能指标,发现其表观杨氏模量与多孔体的孔率有比较复杂的数理关系,而其表观泊松比则是一个与孔率无关的特征材料常数.
关键词:
泡沫金属
,
多孔金属
,
多孔材料
,
弹性模量
,
泊松比
卢淼
,
孟泊宁
,
刘培生
,
徐新邦
稀有金属材料与工程
目前由穿孔板和多孔金属组成的多层吸声结构的吸声性能还没有充分的研究.本研究提出了一种由穿孔板和吸声材料进行多层穿插叠合的组合吸声结构,通过调整多孔金属吸声材料的叠合层厚度,改变穿孔板位置和数量的方法控制吸声效果.对测试结果与传递矩阵数学模型拟合计算的结果进行对比分析,从理论上探讨其吸声原理并比较其吸声性能的优劣.结果表明:用该方法可以极大提升泡沫镍材料的吸声效果,在这种组合结构中以加入三层穿孔板为最佳匹配,最佳匹配与传递矩阵模型公式的计算数据基本吻合.
关键词:
多孔材料
,
泡沫金属
,
泡沫镍
,
吸声系数
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
寇东鹏虞吉林
金属学报
对双重孔径泡沫金属稳态热传导过程进行了数值模拟, 发现相同密度下双重孔径泡沫金属导热系数高于单一孔径泡沫金属, 但随着孔径比增大, 材料导热系数减小. 通过对有限元计算结果的多项式拟合得到了目标函数, 建立了包含强度 、隔热和轻质3个目标函数的多目标优化设计数学模型, 讨论了构件质量一定的情况下双重孔径泡沫金属材料设计参数的选取, 获得了满足强度要求, 同时隔热性能最优的泡沫金属孔径比、密度和构件厚度. 泡沫金属构件隔热参数—屈服应力图表明, 作为同时满足承载和隔热要求的泡沫金属板构件, 选用双重孔径泡沫金属的构件综合性能要显著优于单一孔径泡沫金属构件.
关键词:
泡沫金属
,
strength
,
thermal property
,
multi-objective optimum design
