Metal köpükün istilik ötürmə xüsusiyyətlərinin tədqiqi və onun HVAC sənayesində tətbiqi

Dünyada enerji tələbatı ildə təxminən 1,3% artır və enerjiyə qənaət və emissiyaların azaldılması ölkənin mühüm inkişaf strategiyalarından biridir, buna görə də enerji tətbiqləri sahəsində enerjiyə qənaət edən avadanlıqlar (istiliyin çevrilməsi, istilik saxlama və istilikdən istifadə) çox diqqəti cəlb edir.

Metal köpük1948-ci ildə amerikalı alim Sosnik tərəfindən təklif edilən materialın emalı texnologiyasıdır, metal bağ tipli skelet və açıq hüceyrələrlə bir-birinə bağlı məsamə vahidlərindən əmələ gələn bir növ məsamə, hər bir açıq hüceyrə (məsamə) 12~14 beşbucaqlı və ya altıbucaqlı səthi, üçün materialalüminium, polad, nikel, mis, keramika və həm davamlı fazalı metalın əla xüsusiyyətlərinə, həm də diskret fazalı məsamələrin xüsusiyyətlərinə malik olan metal ərintiləri.
Metal köpüklər aşağıdakı əsas parametrlərlə xarakterizə olunur:
1. Məsamə diametri açılışların orta diametridir və 0,1 ilə 10 mm arasında dəyişir;
2. Skelet diametri metal skeletin orta diametridir;
3. məsamə sıxlığı düym başına məsamələrin sayıdır və hüceyrə ölçüsü, məsamə ölçüsü və qabırğa ölçüsü ilə əlaqədardır;
4. məsaməlilik ε nümunənin kütlə və həcm ölçülərindən əldə edilən 80%-dən 99%-ə qədər olan məsamələrin həcm hissəsidir və məsamələrin keçirici olub-olmamasına görə açıq və qapalı məsamələrə təsnif edilə bilər.
Maye axını və istilik mübadiləsi xüsusiyyətlərinə görə, enerji sahəsində tətbiqi daha çox açıq məsamə növüdür, içərisində davamlı və maneəsiz üç ölçülü məsamə quruluşu var və bərk skelet arasında məsamələr var və maye axıb keçə bilər. məsamələrin daxilində, məsaməliliyi ε>80%, böyük xüsusi səth sahəsi (1000~5000 m2/m3), böyük istilik keçiriciliyi və yaxşı istilik mübadiləsi performansı daha çox istilik dəyişdiricisində, elektron soyutmada və yanacaq elementində istifadə olunur. Enerji qurğularında o, içərisinə penometal quraşdırılmış istilik dəyişdiricilərində, günəş kollektorlarında, günəş qəbuledicilərində, istilik akkumulyatorlarında və s.
Metal köpüyün struktur xüsusiyyətlərinə və fiziki xüsusiyyətlərinə görə, HVAC sahəsində metal köpüyün funksional tətbiqini araşdırın, müvafiq olaraq, istilik ötürülməsi, istilik toplama, istilik saxlama 3 aspektindən onun əsas tətbiqi və xüsusiyyətlərinin öyrənilməsi, əsas tapıntılar aşağıdakılardır:
(1) metal köpükə quraşdırılmış istilik dəyişdiricisi konvektiv istilik ötürmə əmsalını 3 ~ 9 dəfə artıra bilən yüksək səmərəli kompakt istilik dəyişdiricisidir; müxtəlif materiallar (mis, alüminium, nikel) istilik köçürməsini gücləndirmək qabiliyyətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər və müxtəlif materiallar istilik ötürmə əmsalı fərqli edə bilər; köpük metalın istilik köçürməsi nəzəriyyəsində gözeneklilik, məsamə sıxlığı və məsamə miqyasında istilik köçürməsini təyin etmək üçün təsirli olan əsas parametrlər; istilik ötürmə sürətindəki parametrlər, təzyiq düşməsi, istilik ötürmə əmsalının birləşməsinin axını əsas parametrdir; istilik köçürmə sürətindəki parametrlər, təzyiq düşməsi, bərk cismin axını Əsas parametrlərin istilik ötürmə əmsalı birləşməsi müəyyən edilməli, istilik dəyişdiricisinin dizaynı əsas göstərici parametrləridir.
(2) Metal köpük günəş kollektoru qurğularında istifadə olunur, bu yüksək temperatur şəraitində istifadə olunan metal köpük səbəbindən istilik radiasiyasının təsiri açıq və dominantdır. İstilik ötürmə prosesində yüksək temperaturda istilik keçiriciliyi və radiasiya istilik ötürülməsinin birləşmə təsiri, həmçinin metal köpüyün strukturunun spesifikliyi metal köpüyün effektiv istilik keçiriciliyinə və istilik ötürmə rejiminə təsir edən amilləri çoxaldır. və kompleks. Birbaşa udma günəş kollektorları və həcmli günəş kollektorları istifadə olunur, bunlarda absorbsiya kollektoru metal köpükün günəş enerjisinin udulmasına təsiri üstünlük təşkil edir, metal, köpük və maye arasında istilik ötürülməsi günəş enerjisi qəbuledicisinin işinə dolayı təsir göstərir; volumetrik kollektor hava axınının və günəş enerjisinin cihaza axınının istifadəsidir, metal köpükün həndəsəsi və maddi konfiqurasiyası əsas amilləri tutur.
(3)Metal köpükyüksək istilik keçiriciliyi, yüksək məsaməliliyi və yüksək xüsusi səth sahəsindən və böyük istilik saxlama qabiliyyətinə malik, sadə quruluşlu və ehtiyac duymayan faza dəyişdirici materiallardan istifadə edərək, strukturun davamlılığı və istilik keçiriciliyinin yüksək səmərəliliyinə görə istilik enerjisi saxlama cihazlarında istifadə olunur. əlavə enerji sərf etmək və s., kompozit faza dəyişən materialların tərkibinin superpozisiyasının üstünlükləri, parafinin istilik ötürülməsini gücləndirmək, faza dəyişən materialların istilik keçiriciliyini gücləndirmək, faza dəyişmə materialında köpük metalın təkmilləşdirilməsi Faza dəyişikliyi materialının düzülüşündə köpük metalın təkmilləşdirilməsi, faza dəyişməsinin cavab müddəti, temperaturun paylanması, istilik kompozit sistemində məsaməlik və məsamə miqyasının dəyişdirilməsi, materialların seçilməsi və s. saxlama müddəti və istilik ötürülməsi müəyyən nəzəri əsasları təmin etmək üçün avadanlıqların dizaynının sonrakı optimallaşdırılmasına mühüm təsir göstərir.