ఓపెన్ సెల్ మెటల్ ఫోమ్స్ యొక్క ఉష్ణ బదిలీ లక్షణాలు

మెటల్ ఫోమ్ అనేది ఒక నిర్దిష్ట సంఖ్య, నిర్దిష్ట పరిమాణంలోని రంధ్రాలు మరియు లోహ మాతృకలో నిర్దిష్ట సారంధ్రత కలిగి ఉండే ఒక రకమైన మల్టీఫంక్షనల్ కాంపోజిట్ మెటల్ మెటీరియల్. ఫోమ్ మెటల్ పెద్ద నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం, పెద్ద సారంధ్రత మరియు చిన్న సాంద్రత వంటి ప్రత్యేక నిర్మాణ లక్షణాలను కలిగి ఉంది మరియు ఉష్ణ వెదజల్లడం (ఓపెన్-సెల్), హీట్ ఇన్సులేషన్ (క్లోజ్డ్-సెల్), సౌండ్ శోషణ మరియు వైబ్రేషన్ డంపింగ్, తేలికైనది వంటి మల్టీఫంక్షనల్ మిశ్రమ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. , అధిక నిర్దిష్ట బలం, విద్యుదయస్కాంత కవచం మొదలైనవి, మరియు ఇది ఒక రకమైన నిర్మాణ మరియు క్రియాత్మక పదార్థం థర్మోఫిజిక్స్, మెకానిక్స్, అకౌస్టిక్స్ మరియు ఎలక్ట్రిసిటీ యొక్క లక్షణాలను ఏకీకృతం చేయడం.
కోసంఓపెన్-సెల్ మెటల్ ఫోమ్, అధిక సారంధ్రత మరియు సంక్లిష్టమైన త్రిమితీయ మెష్ నిర్మాణం చాలా మంచి ఉష్ణ వెదజల్లడం మరియు అధిక ఉష్ణ బదిలీ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది కాంపాక్ట్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్స్, మైక్రోఎలక్ట్రానిక్ డివైస్ శీతలీకరణ మరియు మొదలైన వాటిలో చాలా విస్తృతమైన అప్లికేషన్ అవకాశాన్ని కలిగి ఉంది. ఓపెన్-సెల్ ఫోమ్ మెటల్ యొక్క ఉష్ణ బదిలీ లక్షణాల కోసం, దాని పరిశోధన స్థితిని కాంపాక్ట్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ల అప్లికేషన్ ప్రాంతాల నుండి పరిశోధించి విశ్లేషించారు.
మెటల్ ఫోమ్కాంపాక్ట్ ఉష్ణ వినిమాయకాల కోసం
మెటల్ ఫోమ్ యొక్క మెరుగైన ఉష్ణ బదిలీ లక్షణాలు సాధారణంగా గుర్తించబడ్డాయి. వాయువు లేదా ద్రవ రంధ్రాల ద్వారా ప్రవహించినప్పుడు, వేడిని బదిలీ చేయబడుతుంది మరియు ఓపెన్-సెల్ నిర్మాణం మరియు ద్రవంతో మెటల్ ఫోమ్ మధ్య బలవంతంగా ఉష్ణప్రసరణ రూపంలో పరస్పరం మార్చబడుతుంది. ఒక వైపు, మెటల్ ఫోమ్ యొక్క సంక్లిష్ట త్రిమితీయ మెష్ నిర్మాణం ద్రవం యొక్క నాన్ లీనియర్ ప్రభావాన్ని చేస్తుంది, మరియు అల్లకల్లోలం యొక్క డిగ్రీ కూడా బలపడుతుంది, తద్వారా అధిక స్థానిక ఉష్ణ బదిలీలో ద్రవానికి ఘన ఉపరితలాన్ని ప్రోత్సహిస్తుంది; మరోవైపు, ఫోమ్ మెటల్ పెద్ద నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం కూడా మెటల్ మంచి ఉష్ణ బదిలీ పనితీరును కలిగి ఉండటానికి ఒక ముఖ్యమైన కారణం. ప్రస్తుతం, కాంపాక్ట్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ బదిలీ పనితీరు కోసం మెటల్ ఫోమ్ అధ్యయనం ప్రధానంగా గాలి వైపు మెరుగైన ఉష్ణ బదిలీ మరియు శీతలకరణి వైపు మెరుగైన ఉష్ణ బదిలీపై దృష్టి పెడుతుంది.
మెటల్ ఫోమ్ యొక్క ఎయిర్-సైడ్ మెరుగైన ఉష్ణ బదిలీ లక్షణాల కోసం, శీతలీకరణ ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలు, ప్లేట్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్లు మరియు ఫిన్డ్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్స్ వంటి సాంప్రదాయ రెక్కలను ఉపయోగించే అనువర్తనాల్లో వేడి వెదజల్లడానికి రెక్కలకు బదులుగా మెటల్ ఫోమ్ ఉపయోగించబడుతుంది. కాంపాక్ట్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్లలో, ప్రవాహ ఉష్ణ బదిలీ లక్షణాలు ప్రస్తుతం ప్రధానంగా రాగి మరియు అల్యూమినియం ఫోమ్ లోహాల కోసం సాధారణంగా 40% కంటే తక్కువ రంధ్ర సాంద్రతలు మరియు 70% లేదా అంతకంటే ఎక్కువ సారంధ్రతలతో అధ్యయనం చేయబడ్డాయి.
నిర్దిష్ట రంధ్ర పరిమాణంలో, సారంధ్రత పెరుగుదలతో ఉష్ణ బదిలీ రేటు పెరుగుతుంది మరియు ఆధిపత్యం చెలాయిస్తుంది. మరోవైపు, నిర్దిష్ట సచ్ఛిద్రత కోసం, రంధ్ర సాంద్రత ఎక్కువ, ఉష్ణ బదిలీ సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది అతి పెద్ద రంధ్రాల పరిమాణం కారణంగా ఉండవచ్చు. సచ్ఛిద్రత, రంధ్ర సాంద్రత మరియు రంధ్రాల వ్యాసం యొక్క రంధ్ర నిర్మాణ పారామితులు ఉష్ణ బదిలీ పనితీరును ప్రభావితం చేసే ప్రధాన కారకాలు.మెటల్ foams. శీతలీకరణ ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలలో మెటల్ ఫోమ్ యొక్క అప్లికేషన్ కోసం, ఉష్ణ వెదజల్లే ప్రభావంపై మెటల్ ఫోమ్ సచ్ఛిద్రత మరియు రంధ్ర వ్యాసం యొక్క ప్రభావాలు ఆర్తోగోనల్ ప్రయోగాల ద్వారా పరిశోధించబడ్డాయి. బలవంతపు ఉష్ణప్రసరణ కింద, ఫోమ్ మెటల్ యొక్క వేడి వెదజల్లడం పనితీరు రంధ్ర నిర్మాణానికి సంబంధించినదని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి, దీనిలో రంధ్ర పరిమాణం గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.
ఉష్ణ బదిలీని పెంపొందించడంలో ఫోమ్ మెటల్ బలమైన పాత్రను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, ఉష్ణ వినిమాయకం పనితీరు పెరుగుదలతో పాటు ప్రతిఘటన పెరుగుదల అతితక్కువ కాదని కొన్ని పరిశోధన ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. ఫోమ్ మెటల్ యొక్క ఉష్ణ బదిలీ సామర్థ్యం చిన్న పీడన నష్టం వద్ద గణనీయంగా మెరుగుపడుతుంది మరియు రంధ్ర సాంద్రత పెరుగుదలతో ఒత్తిడి నష్టం పెరుగుతుంది. తేలికపాటి మరియు కాంపాక్ట్ హై-ఎఫిషియెన్సీ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్‌ల రూపకల్పన మరియు కల్పన కోసం అధ్యయనం యొక్క ఫలితాలు బోధనాత్మకమైనవి. అదే పరిమాణంలో ఫోమ్ మెటల్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్లు మరియు ఫిన్డ్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ల యొక్క ప్రయోగాత్మక అధ్యయనం నిర్వహించబడింది మరియు అదే పరీక్ష పరిస్థితులలో, ఫోమ్ మెటల్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ ఫిన్డ్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ కంటే తక్కువ సామర్థ్యం కలిగి ఉందని మరియు పీడన నష్టం మరియు ఫిన్డ్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ కంటే ఘర్షణ గుణకం ఎక్కువగా ఉంది. పోరస్ ఫోమ్ మెటల్ ఉష్ణప్రసరణ ఉష్ణ బదిలీపై స్పష్టమైన బలపరిచే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు రేనాల్డ్స్ సంఖ్య పెరుగుదలతో బలపరిచే ప్రభావం తగ్గుతుంది; పోరస్ ఫోమ్ మెటల్ ద్రవం యొక్క ప్రవాహ నిరోధకతను స్పష్టంగా పెంచుతుంది, అయితే రెనాల్డ్స్ సంఖ్య పెరుగుదలతో రెసిస్టెన్స్ పెరుగుదల యొక్క గుణకారం తగ్గుతుంది. ఉష్ణప్రసరణ ఉష్ణ బదిలీని సమగ్రంగా బలోపేతం చేయడం మరియు రెండు అంశాల ప్రవాహంలో ఒత్తిడి తగ్గుదల పెరుగుదలను చూడవచ్చు,పోరస్ ఫోమ్ మెటల్చిన్న ప్రవాహం రేటు సందర్భాలలో ద్రవం కోసం మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఫోమ్ మెటల్ గాలి వైపు మెరుగైన ఉష్ణ బదిలీ పాత్రను కలిగి ఉంది, అయితే అదే సమయంలో ఉష్ణ బదిలీ పనితీరు మెరుగుదల, నిరోధకత కూడా పెరిగింది మరియు మొత్తం పనితీరు సాంప్రదాయ రెక్కల కంటే అధ్వాన్నంగా ఉంది. ఫోమ్ మెటల్ తక్కువ-ప్రవాహ అరుదైన సందర్భాలలో అనుకూలంగా ఉంటుందని పరిశోధనలు చెబుతున్నాయి. అందువల్ల, ఫోమ్ మెటల్ ఎయిర్-సైడ్ మెరుగైన ఉష్ణ బదిలీకి అనువర్తన సందర్భాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి మరియు సాంప్రదాయ ఫిన్ హీట్ డిస్సిపేషన్ ప్రత్యామ్నాయ పరిశోధనను గుడ్డిగా నిర్వహించలేము.

దశ మార్పు ద్వారా శీతలకరణి యొక్క ఉష్ణ బదిలీని మెరుగుపరచడంలో మెటల్ ఫోమ్ కూడా పాత్ర పోషిస్తుంది. సచ్ఛిద్రత ఖచ్చితంగా ఉన్నప్పుడు, రంధ్ర సాంద్రత 20 నుండి 40 పిపిఐకి తగ్గడం వల్ల ఉష్ణ బదిలీ పనితీరు రెట్టింపు అవుతుందని మరియు పెద్ద ఉపరితల వైశాల్యం మరియు మరింత తీవ్రమైన పెర్బర్బేషన్‌తో సూక్ష్మ కణ నిర్మాణం కారణంగా రంధ్రాల పరిమాణం తగ్గుతుందని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. అధిక ప్రవాహ రేట్లు వద్ద, మరిగే ఉష్ణ బదిలీ గుణకం పెరుగుతున్న పొడితో స్థిరమైన మరియు నెమ్మదిగా పెరుగుదలను నిర్వహిస్తుంది. ఆపరేటింగ్ ఒత్తిడిలో క్రమంగా పెరుగుదలతో, తక్కువ పొడిగా ఉన్న మరిగే ఉష్ణ బదిలీ దృగ్విషయం నేల మరిగేలా ఉంటుంది, అనగా, ఒత్తిడి పెరుగుదలతో ఉష్ణ బదిలీ తీవ్రతరం అవుతుంది, అయితే పీడనం కొంతవరకు పెరుగుతుంది, మరిగే ప్రక్రియలో క్షీణత పాత్ర పోషిస్తుంది. ఉష్ణ బదిలీ. రాగి ఫోమ్ గొట్టాల ఉష్ణ బదిలీ గుణకం కాంతి గొట్టాల కంటే మూడు రెట్లు ఎక్కువ. స్వచ్ఛమైన శీతలకరణి విషయంలో, ఫోమ్ మెటల్ ఉనికిని మరిగే ఉష్ణ బదిలీ ప్రవాహాన్ని పెంచుతుంది మరియు ఉష్ణ బదిలీ గుణకం 185% వరకు పెరుగుతుంది. చమురు-కలిగిన పరిస్థితుల విషయంలో, ఉష్ణ బదిలీని బలోపేతం చేయడానికి మెటల్ ఫోమ్ ప్రభావం బలహీనపడింది; అదే పరిస్థితుల్లో, 5PPI ఫోమ్ మెటల్‌తో పోలిస్తే, 10PPI ఫోమ్ మెటల్ ఉష్ణ బదిలీ గుణకాన్ని 0.6 రెట్లు పెంచుతుంది మరియు చిన్న రంధ్ర పరిమాణం ప్రవాహం మరిగే ఉష్ణ బదిలీ గుణకాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
ఫ్లో కండెన్సేషన్ ప్రెజర్ డ్రాప్ మరియు హీట్ ట్రాన్స్‌ఫర్ కోఎఫీషియంట్‌పై మాస్ ఫ్లో రేట్ మరియు రెండు-ఫేజ్ ఫ్లూయిడ్ డ్రైనెస్ యొక్క ప్రభావాలు సమగ్రంగా విశ్లేషించబడ్డాయి. లోపలి గోడతో నిండిన కంకణాకార మెటల్ ఫోమ్ ట్యూబ్ యొక్క ఒత్తిడి తగ్గుదల లైట్ ట్యూబ్ కంటే చాలా పెద్దదని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి మరియు ద్రవ్యరాశి ప్రవాహం రేటు మరియు పొడి పెరుగుదలతో ఒత్తిడి తగ్గుదల వేగంగా మరియు సరళంగా పెరుగుతుంది. లోపలి గోడతో నిండిన కంకణాకార మెటల్ ఫోమ్ ట్యూబ్ యొక్క కండెన్సేషన్ హీట్ ట్రాన్స్‌ఫర్ కోఎఫీషియంట్ లైట్ ట్యూబ్ కంటే పెద్దదిగా ఉంటుంది మరియు మాస్ ఫ్లో రేట్ మరియు డ్రైనెస్ పెరుగుదలతో ఉష్ణ బదిలీ గుణకం పెరుగుతుంది మరియు ఈ రకమైన ఫ్లో కండెన్సేషన్ హీట్ ట్రాన్స్‌ఫర్ కోఎఫీషియంట్ రీన్‌ఫోర్స్డ్ ట్యూబ్‌లు లైట్ ట్యూబ్ కంటే రెండింతలు ఎక్కువ. దాని కేశనాళిక ప్రభావం స్పష్టంగా ఉన్నందున, 130PPI రీన్ఫోర్స్డ్ ట్యూబ్ యొక్క రంధ్ర సాంద్రత ఉత్తమ ప్రభావం, లైట్ ట్యూబ్ కోసం 3.06 సార్లు, 40PPI ట్యూబ్ ప్రధానంగా బలపరిచే సాధనంగా తక్కువ-ribbed ట్యూబ్ యొక్క నిర్మాణాన్ని పోలి ఉంటుంది.
కాంపాక్ట్ ఉష్ణ వినిమాయకంలో,మెటల్ ఫోమ్ఉష్ణ బదిలీ పాత్రను బలోపేతం చేయడానికి పూర్తిగా ఉపయోగించుకోవచ్చు, అయితే ఫోమ్ మెటల్ పెరుగుదల యొక్క నిరోధక లక్షణాలు కూడా చాలా ముఖ్యమైనవి అని అధ్యయనం చూపించింది, కాంపాక్ట్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్‌లో ఫోమ్ మెటల్ యొక్క అప్లికేషన్‌ను అంచనా వేయడానికి సమగ్ర పనితీరు అవసరం. అదనంగా, చమురు-కలిగిన కందెనలు సమక్షంలో, నురుగు లోహాలు ఉష్ణ బదిలీ క్షీణతకు దారితీస్తుంది మరియు శీతలకరణి యొక్క దశ మార్పు ఉష్ణ బదిలీ కోసం మెటల్ ఫోమ్‌ల యొక్క మెరుగైన ఉష్ణ బదిలీని కందెనల ప్రభావాల వెలుగులో పరిగణించాల్సిన అవసరం ఉంది.