西安交通大学学报
西安交通大學學報
서안교통대학학보
JOURNAL OF XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY
2014年
4期
79-84
,共6页
杨肖虎%邝九杰%白佳希%卢天健%金东范
楊肖虎%鄺九傑%白佳希%盧天健%金東範
양초호%광구걸%백가희%로천건%금동범
有效导热系数%通孔金属泡沫%一维热传导%十四面体
有效導熱繫數%通孔金屬泡沫%一維熱傳導%十四麵體
유효도열계수%통공금속포말%일유열전도%십사면체
effective thermal conductivity%open-cell metal foam%one-dimensional heat conduction%tetrakaidecahedron
为了研究高孔隙率通孔金属泡沫中的热传导特性及预测有效导热系数,发展了一种新的全解析有效导热系数模型.该模型通过建立更真实的十四面体三维结构作为代表单元,解析求解代表单元内稳态傅里叶热传导方程获得通孔泡沫铝的有效导热系数.该模型不合任何拟合或经验参数,有效导热系数与孔隙率之间具有简单的线性关系,且比例系数阐释了热曲折率的大小.高孔隙率下,模型预测与实验测量和文献数据吻合良好.研究结果表明:对于具有大导热系数比的实心杆与流体相(如充满空气的泡沫铝),流体相的传热可忽略不计,热量沿着曲折金属杆的一维传导占主导地位.在忽略自然对流和辐射传热时,泡沫铝有效导热系数基本不受孔密度及杆截面形状的影响.在所研究的温度范围内,泡沫铝有效导热系数可视为常数.
為瞭研究高孔隙率通孔金屬泡沫中的熱傳導特性及預測有效導熱繫數,髮展瞭一種新的全解析有效導熱繫數模型.該模型通過建立更真實的十四麵體三維結構作為代錶單元,解析求解代錶單元內穩態傅裏葉熱傳導方程穫得通孔泡沫鋁的有效導熱繫數.該模型不閤任何擬閤或經驗參數,有效導熱繫數與孔隙率之間具有簡單的線性關繫,且比例繫數闡釋瞭熱麯摺率的大小.高孔隙率下,模型預測與實驗測量和文獻數據吻閤良好.研究結果錶明:對于具有大導熱繫數比的實心桿與流體相(如充滿空氣的泡沫鋁),流體相的傳熱可忽略不計,熱量沿著麯摺金屬桿的一維傳導佔主導地位.在忽略自然對流和輻射傳熱時,泡沫鋁有效導熱繫數基本不受孔密度及桿截麵形狀的影響.在所研究的溫度範圍內,泡沫鋁有效導熱繫數可視為常數.
위료연구고공극솔통공금속포말중적열전도특성급예측유효도열계수,발전료일충신적전해석유효도열계수모형.해모형통과건립경진실적십사면체삼유결구작위대표단원,해석구해대표단원내은태부리협열전도방정획득통공포말려적유효도열계수.해모형불합임하의합혹경험삼수,유효도열계수여공극솔지간구유간단적선성관계,차비례계수천석료열곡절솔적대소.고공극솔하,모형예측여실험측량화문헌수거문합량호.연구결과표명:대우구유대도열계수비적실심간여류체상(여충만공기적포말려),류체상적전열가홀략불계,열량연착곡절금속간적일유전도점주도지위.재홀략자연대류화복사전열시,포말려유효도열계수기본불수공밀도급간절면형상적영향.재소연구적온도범위내,포말려유효도열계수가시위상수.