热科学与技术

作者：石胜强,刘斌

单位：天津商业大学,天津商业大学

关键词：多孔泡沫,孔隙率,传热特性,阻力特性,

基金：天津市教委项目(2017KJ177)；天津市自然科学(18JCQNJC84600)。

多孔泡沫金属在紧凑型换热器领域具有广阔的应用前景。本文对具有随机结构的多孔介质中的流动和传热进行了耦合分析。采用有限元法研究了不同孔隙率(30%、50%、70%和90%)泡沫多孔材料的传热特性和阻力特性。利用 作为性能评价指标，即h越大，Δp越小，换热性能越好。通过改变孔隙度和入口流速从而分析整体的换热性能。结果表明，对于换热特性，泡沫金属的对流换热在高度方向上存在明显的温度梯度，边界层沿流动方向可以很好地发展，在高流速下具有更好地换热能力。随着孔隙率的增大，流体扰动变少从而局部速度将会减小，因此换热量也会降低。对于阻力特性，随着孔隙率的减小，内部压力显著增大，压力损失也显著变大。孔隙率为70%时，多孔泡沫金属具有更高的均匀性，同时通过实验验证了模型具有一定的有效性。

来源：2022年第2期

《热科学与技术》期刊编辑部

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