通孔金屬泡沫中的空氣自然對流傳熱實驗研究

屈治國　徐治國　陶文銓　盧天健

摘要：對水平面上通孔銅金屬泡沫中的空氣自然對流進行了實驗研究，研究了金屬泡沫孔隙率和孔密度對總傳熱熱阻的影響．研究結果表明：與光表面相比，金屬多孔表面有效地強化了自然對流散熱，使總熱阻至少減小20％左右．金屬泡沫傳熱面積和自然對流流動阻力均受孔隙率和孔密度的影響．在較小的孔隙率(ε=0.9)下，對所研究的兩個孔密度(400 m^-1和1 600 m^-1)，格拉曉夫數Gr存在一個轉折點，當Gr小于該轉折點值時，孔密度較大的金屬泡沫自然對流熱阻較小，而當Gr大于該轉折點值時，孔密度較小的金屬泡沫熱阻較小．在較大孔隙率(ε=O.95)及實驗所測的Gr范圍內，孔密度較大的金屬泡沫熱阻一直較小．在所研究的兩個典型孔密度(800 m^-1和1 600 m^-1)下，孔隙率較小的金屬泡沫熱阻較小，但是在1 600 m^-1時，其熱阻減小量要明顯大于800 m^-1時對應的減小量。

關鍵詞：通孔金屬泡沫；自然對流；孔密度；孔隙率；熱阻中圖分類號：TK214文獻標志碼：A文章編號：0253—987X(2009)01—0001—04