Нээлттэй эсийн металл хөөсний дулаан дамжуулах шинж чанар

Металл хөөс нь металл матрицад тодорхой тооны, тодорхой хэмжээний нүх, сүвэрхэг чанарыг агуулсан олон үйлдэлт нийлмэл металл материал юм. Хөөс металл нь өвөрмөц гадаргуугийн талбай, том сүвэрхэг, бага нягт зэрэг бүтцийн өвөрмөц онцлогтой бөгөөд дулаан ялгаруулах (нээлттэй эс), дулаан тусгаарлах (битүү эс), дуу шингээх, чичиргээ дарах, хөнгөн жинтэй зэрэг олон үйлдэлт нийлмэл шинж чанартай байдаг. , өндөр хувийн бат бэх, цахилгаан соронзон хамгаалалт гэх мэт шинж чанаруудыг нэгтгэсэн бүтэц, үйл ажиллагааны нэг төрлийн материал юм. термофизик, механик, акустик, цахилгаан.
Учир ньнээлттэй эсийн металл хөөс, өндөр сүвэрхэг, нарийн төвөгтэй гурван хэмжээст торон бүтэц нь маш сайн дулаан ялгаруулалт, өндөр дулаан дамжуулах үр ашигтай, авсаархан дулаан солилцуур, микроэлектроник төхөөрөмж хөргөх гэх мэт салбарт маш өргөн хэрэглээний хэтийн төлөвтэй болгодог. Нээлттэй эсийн хөөс металлын дулаан дамжуулах шинж чанарын хувьд авсаархан дулаан солилцуурын хэрэглээний талбараас түүний судалгааны байдлыг судалж, дүн шинжилгээ хийдэг.
Металл хөөсавсаархан дулаан солилцогчдод зориулсан
Металл хөөсний дулаан дамжуулалтын сайжруулсан шинж чанарыг ерөнхийд нь хүлээн зөвшөөрсөн. Цооногуудаар хий эсвэл шингэн урсах үед дулаан нь нээлттэй эсийн бүтэцтэй металл хөөс ба шингэний хооронд албадан конвекц хэлбэрээр дамждаг. Нэг талаас, металл хөөс нь нарийн төвөгтэй гурван хэмжээст торон бүтэц шингэний шугаман бус нөлөө, мөн үймээн самуун зэрэг нь бэхжүүлж, улмаар өндөр орон нутгийн дулаан дамжуулах шингэн нь хатуу гадаргууг дэмжих; нөгөө талаас хөөс металлын тусгай гадаргуугийн том талбай нь метал нь дулаан дамжуулах сайн үзүүлэлттэй байх чухал шалтгаан болдог. Одоогийн байдлаар авсаархан дулаан солилцуурын гүйцэтгэлд зориулсан металл хөөсийг судлахдаа голчлон агаарын дулаан дамжуулалтыг сайжруулж, хөргөлтийн талаас сайжруулсан дулаан дамжуулалтыг голчлон анхаарч байна.
Металл хөөсний дулаан дамжуулах шинж чанарыг сайжруулахын тулд хөргөлтийн электрон эд анги, хавтан дулаан солилцогч, сэрвээтэй дулаан солилцуур зэрэг уламжлалт сэрвээ ашигладаг хэрэглээнд дулаан ялгаруулахын тулд сэрвээний оронд металл хөөсийг ашигладаг. Компакт дулаан солилцогчдод урсгалын дулаан дамжуулах шинж чанарыг голчлон сүвэрхэг нягт нь 40% -иас бага, сүвэрхэг чанар 70% ба түүнээс дээш зэс, хөнгөн цагаан хөөс металлын хувьд судалдаг.
Тодорхой нүх сүвний хэмжээтэй үед сүвэрхэгжилт ихсэх тусам дулаан дамжуулах хурд нэмэгдэж, давамгайлдаг. Нөгөөтэйгүүр, тодорхой сүвэрхэг байдлын хувьд нүх сүвний нягтрал ихсэх тусам дулаан дамжуулах үр ашиг бага байдаг нь нүх сүвний хэмжээ хэт том байгаатай холбоотой байж болох юм. Нүх сүвний бүтцийн параметрүүд нь сүвэрхэг чанар, нүх сүвний нягт ба нүхний диаметр нь дулаан дамжуулалтын гүйцэтгэлд нөлөөлдөг гол хүчин зүйлүүд юм.металл хөөс. Хөргөх электрон эд ангиудад металл хөөс хэрэглэхийн тулд металл хөөсний сүвэрхэг байдал ба нүхний диаметрийн дулаан ялгаруулах нөлөөнд үзүүлэх нөлөөг ортогональ туршилтаар судалсан. Албадан конвекцийн үед хөөс металлын дулаан ялгаруулах чадвар нь нүх сүвний хэмжээ хамгийн их нөлөөлдөг нүх сүвний бүтэцтэй холбоотой болохыг үр дүн харуулж байна.
Судалгааны зарим үр дүнгээс харахад хөөс металл нь дулаан дамжуулалтыг нэмэгдүүлэхэд хүчтэй үүрэг гүйцэтгэдэг боловч дулааны солилцооны гүйцэтгэлийн өсөлттэй зэрэгцээд эсэргүүцлийн өсөлтийг үл тоомсорлодог. Хөөс металлын дулаан дамжуулалтын үр ашиг бага даралтын алдагдалд мэдэгдэхүйц сайжирч, нүхний нягтрал ихсэх тусам даралтын алдагдал нэмэгддэг. Судалгааны үр дүн нь хөнгөн, авсаархан өндөр үр ашигтай дулаан солилцогчийг зохион бүтээх, үйлдвэрлэхэд сургамжтай юм. Ижил хэмжээтэй хөөсөн металл дулаан солилцогч ба сэрвээтэй дулаан солилцуурын туршилтын судалгааг хийсэн ба ижил туршилтын нөхцөлд хөөсөн металлын дулаан солилцуур нь эрвээхэйтэй дулаан солилцогчтой харьцуулахад бага үр ашигтай, даралтын алдагдал болон үрэлтийн коэффициент нь сэрвээтэй дулаан солилцогчтой харьцуулахад өндөр байна. Сүвэрхэг хөөс металл нь конвектив дулаан дамжуулалтыг илт бэхжүүлэх нөлөөтэй бөгөөд Рейнольдсын тоо нэмэгдэх тусам бэхжүүлэх нөлөө буурдаг; сүвэрхэг хөөс металл нь шингэний урсгалын эсэргүүцлийг илт ихэсгэдэг боловч эсэргүүцлийн өсөлтийн үржвэр нь Рейнольдсын тоо нэмэгдэх тусам буурдаг. Конвектив дулаан дамжуулалтыг цогцоор нь бэхжүүлж, урсгалын даралтын уналтыг хоёр талаас нь харж болно.сүвэрхэг хөөс металлбага урсгалтай шингэнд илүү тохиромжтой. Хөөс металл нь агаарын дулаан дамжуулалтыг сайжруулдаг боловч дулаан дамжуулалтын гүйцэтгэлийг сайжруулж, эсэргүүцэл нь нэмэгдэж, ерөнхий гүйцэтгэл нь уламжлалт сэрвээтэй харьцуулахад муу байна. Судалгаанаас харахад хөөс металл нь урсгал багатай ховор тохиолдлуудад тохиромжтой. Тиймээс хөөс металлын агаарт дулаан дамжуулалтыг сайжруулахын тулд хэрэглээний тохиолдлыг харгалзан үзэх шаардлагатай бөгөөд уламжлалт сэрвээний дулаан ялгаруулах өөр судалгааг сохроор хийж чадахгүй.

Металл хөөс нь фазын өөрчлөлтөөр хөргөлтийн дулаан дамжуулалтыг нэмэгдүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Үр дүнгээс харахад сүвэрхэг чанар нь тодорхой болсон үед нүх сүвний нягтрал 20-40 PPI хүртэл буурч, нүх сүвний хэмжээ багасах тусам дулаан дамжуулах үзүүлэлт хоёр дахин нэмэгддэг нь илүү том гадаргуутай эсийн бүтэц, илүү хүчтэй цочролтой учраас нүхний хэмжээ багасдаг. Өндөр урсацтай үед буцалж буй дулаан дамжуулах коэффициент нь хуурайшилт ихсэх тусам тогтвортой, удаан өсөлтийг хадгалж байдаг. Ашиглалтын даралт аажмаар нэмэгдэхийн хэрээр хуурайшилт багатай үед буцалгах дулаан дамжуулах үзэгдэл нь газрын буцалгахтай төстэй, өөрөөр хэлбэл даралт ихсэх тусам дулаан дамжуулалт эрчимжиж, харин даралт тодорхой хэмжээгээр өсөх нь буцалгахад муудах үүрэг гүйцэтгэдэг. дулаан дамжуулалт. Зэс хөөс хоолойн дулаан дамжуулах коэффициент нь гэрлийн хоолойноос гурав дахин их байдаг. Цэвэр хөргөлтийн хувьд хөөс металл байгаа нь буцалж буй дулаан дамжуулах урсгалыг сайжруулж, дулаан дамжуулах коэффициент 185% хүртэл нэмэгддэг. Газрын тос агуулсан нөхцөлд металл хөөсний дулаан дамжуулалтыг бэхжүүлэх нөлөө сулардаг; ижил нөхцөлд 5PPI хөөс металлтай харьцуулахад 10PPI хөөс металл нь дулаан дамжуулах коэффициентийг 0.6 дахин нэмэгдүүлж, нүх сүвний хэмжээ бага байвал урсгалын буцалж буй дулаан дамжуулах коэффициентийг сайжруулж чадна.
Массын урсгалын хурд ба хоёр фазын шингэний хуурайшилтын урсгалын конденсацийн даралтын уналт ба дулаан дамжуулах коэффициентэд үзүүлэх нөлөөг иж бүрэн шинжилсэн. Үр дүнгээс харахад дотоод ханаар дүүрсэн цагираг хэлбэртэй хөөсөн хоолойн даралтын уналт нь гэрлийн хоолойноос хамаагүй их бөгөөд массын урсгалын хурд, хуурайшилт ихсэх тусам даралтын уналт маш хурдан бөгөөд шугаман бус байдлаар нэмэгддэг. Дотор ханаар дүүрсэн цагираг хэлбэрийн металл хөөсөн хоолойн конденсацийн дулаан дамжуулах коэффициент нь гэрлийн хоолойноос том бөгөөд массын урсгалын хурд, хуурайшилт ихсэх тусам дулаан дамжуулах коэффициент нэмэгдэж, энэ төрлийн урсгалын конденсацийн дулаан дамжуулах коэффициент нэмэгддэг. хүчитгэсэн хоолойны хэмжээ нь гэрлийн хоолойноос хоёр дахин их байна. Учир нь түүний хялгасан судасны нөлөө нь тодорхой, 130PPI арматуртай хоолойн нүхний нягт нь хамгийн сайн нөлөө үзүүлдэг, хөнгөн хоолойн хувьд 3.06 дахин, 40PPI хоолой нь бэхжүүлэх хэрэгсэл болгон бага хавиргатай хоолойн бүтэцтэй голчлон төстэй байдаг.
Компакт дулаан солилцуурт,металл хөөсдулаан дамжуулах үүргийг бэхжүүлэхийн тулд бүрэн ашиглаж болох боловч судалгаагаар хөөс металлын өсөлтийн эсэргүүцлийн шинж чанар нь маш чухал ач холбогдолтой болохыг харуулсан бөгөөд авсаархан дулаан солилцуур дахь хөөс металлын хэрэглээг үнэлэх цогц гүйцэтгэлийн хэрэгцээ шаардлагатай байна. Нэмж дурдахад тос агуулсан тосолгооны материал байгаа тохиолдолд хөөс металлууд нь дулаан дамжуулалтыг муудахад хүргэдэг бөгөөд тосолгооны материалын нөлөөг харгалзан хөргөлтийн фазын дулаан дамжуулалтанд зориулж металл хөөсийг сайжруулсан дулаан дамжуулалтыг авч үзэх шаардлагатай.