基于场协同原理的泡沫金属热沉流动换热特性模拟

• 作者: 吴明发 孔为 张东辉 张凤梅
• 来源期刊: 江苏科技大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 泡沫金属 对流换热 场协同原理
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 能源与动力工程
• 页码范围: 45-50
• 页数: 6页
• 分类号: TK223.3
• 字数: 3384字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-4807.2016.01.008

摘要

泡沫金属具有非常大的比表面积和良好的导热性能.为研究不同冲刷方式下泡沫金属的换热特性,建立三维矩形泡沫金属换热模型.通过数值模拟,分析两种不同冲刷方式对泡沫金属热沉特性的影响,以及泡沫金属孔隙率、孔密度、流速对其换热性能的具体作用.模拟结果表明:垂直冲刷方式下,加热面温度均匀性、系统热阻和表面换热系数等换热特性明显优于水平冲刷方式,这与场协同原理是基本吻合.其受热面温度分布均匀性也优于水平冲刷,这是由于在垂直冲刷下,温度场与流场的协同特性得以很大改善所致.文中研究范围无论何种冲刷方式,泡沫金属热沉的换热性能受孔隙率影响较大,孔密度的影响次之,但孔隙率和孔密度对系统压降均起很大作用,流动阻力也随之增大;在相同的孔密度和来流流速条件下,随着孔隙率的增加,Nu数先增大后减小,存在最优孔隙率,当孔隙率处于0.7～0.8范围时,两种冲刷方式下换热性能最好.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张东辉	江苏科技大学能源与动力工程学院	27	59	4.0	6.0
2	孔为	江苏科技大学能源与动力工程学院	12	11	2.0	3.0
3	张凤梅	江苏科技大学能源与动力工程学院	4	8	1.0	2.0
4	吴明发	江苏科技大学能源与动力工程学院	5	10	2.0	3.0