ওপেন সেল মেটাল ফোমের তাপ স্থানান্তর বৈশিষ্ট্য

মেটাল ফোম হল এক ধরণের বহুমুখী যৌগিক ধাতব উপাদান যাতে একটি নির্দিষ্ট সংখ্যা, একটি নির্দিষ্ট আকারের ছিদ্র এবং ধাতব ম্যাট্রিক্সে একটি নির্দিষ্ট ছিদ্র থাকে। ফোম ধাতুর অনন্য কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য রয়েছে যেমন বড় নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল, বড় ছিদ্রতা এবং ছোট ঘনত্ব এবং এর বহুমুখী যৌগিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে যেমন তাপ অপচয় (খোলা-কোষ), তাপ নিরোধক (বন্ধ-কোষ), শব্দ শোষণ এবং কম্পন স্যাঁতসেঁতে, হালকা ওজনের , উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শিল্ডিং, ইত্যাদি, এবং এটি এক ধরনের কাঠামোগত এবং কার্যকরী উপাদান একীভূত হয় থার্মোফিজিক্স, মেকানিক্স, অ্যাকোস্টিক এবং বিদ্যুতের বৈশিষ্ট্য।
জন্যখোলা কোষ ধাতব ফেনা, উচ্চ ছিদ্রতা এবং জটিল ত্রিমাত্রিক জাল কাঠামো এটিকে খুব ভাল তাপ অপচয় এবং উচ্চ তাপ স্থানান্তর দক্ষতা তৈরি করে, যার কমপ্যাক্ট হিট এক্সচেঞ্জার, মাইক্রোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস কুলিং এবং আরও অনেক ক্ষেত্রে খুব বিস্তৃত প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে। ওপেন-সেল ফোম ধাতুর তাপ স্থানান্তর বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য, এর গবেষণার অবস্থা কমপ্যাক্ট হিট এক্সচেঞ্জারগুলির প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলি থেকে তদন্ত এবং বিশ্লেষণ করা হয়।
ধাতব ফেনাকমপ্যাক্ট হিট এক্সচেঞ্জার জন্য
ধাতব ফোমের বর্ধিত তাপ স্থানান্তর বৈশিষ্ট্যগুলি সাধারণত স্বীকৃত হয়েছে। যখন গ্যাস বা তরল গর্তের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তখন তাপ স্থানান্তরিত হয় এবং একটি উন্মুক্ত-কোষ কাঠামো এবং তরল পদার্থের সাথে ধাতব ফেনাগুলির মধ্যে বাধ্যতামূলক পরিচলন আকারে স্থানান্তরিত হয়। একদিকে, ধাতব ফোমের জটিল ত্রি-মাত্রিক জাল কাঠামো তরলের অরৈখিক প্রভাব তৈরি করে, এবং অশান্তি ডিগ্রিও শক্তিশালী হয়, এইভাবে উচ্চ স্থানীয় তাপ স্থানান্তরে কঠিন পৃষ্ঠকে তরলে উন্নীত করে; অন্যদিকে, ফেনা ধাতু বড় নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা এছাড়াও ধাতু জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ ভাল তাপ স্থানান্তর কর্মক্ষমতা আছে. বর্তমানে, কমপ্যাক্ট হিট এক্সচেঞ্জার স্থানান্তর কর্মক্ষমতার জন্য ধাতব ফোমের অধ্যয়ন প্রধানত বায়ু-সাইড বর্ধিত তাপ স্থানান্তর এবং রেফ্রিজারেন্ট-সাইড বর্ধিত তাপ স্থানান্তরের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।
ধাতু ফেনার বায়ু-পার্শ্বে উন্নত তাপ স্থানান্তর বৈশিষ্ট্যের জন্য, ধাতুর ফেনা ব্যবহার করা হয় তাপ অপচয়ের জন্য পাখনার পরিবর্তে যেখানে ঐতিহ্যগত পাখনা ব্যবহার করা হয়, যেমন কুলিং ইলেক্ট্রনিক উপাদান, প্লেট হিট এক্সচেঞ্জার এবং ফিনড হিট এক্সচেঞ্জার। কমপ্যাক্ট হিট এক্সচেঞ্জারগুলিতে, প্রবাহ তাপ স্থানান্তর বৈশিষ্ট্যগুলি বর্তমানে প্রধানত তামা এবং অ্যালুমিনিয়াম ফোম ধাতুগুলির জন্য অধ্যয়ন করা হয় যার ছিদ্র ঘনত্ব সাধারণত 40% এর কম এবং 70% বা তার বেশি ছিদ্রযুক্ত।
একটি নির্দিষ্ট ছিদ্র আকারে, তাপ স্থানান্তর হার ছিদ্র বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায় এবং আধিপত্য বিস্তার করে। অন্যদিকে, একটি নির্দিষ্ট ছিদ্রের জন্য, ছিদ্রের ঘনত্ব যত বেশি হবে, তাপ স্থানান্তর দক্ষতা কম হবে, যা অত্যধিক বড় ছিদ্রের আকারের কারণে হতে পারে। ছিদ্রের ছিদ্র কাঠামোর পরামিতি, ছিদ্রের ঘনত্ব এবং ছিদ্র ব্যাস হল তাপ স্থানান্তর কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে এমন প্রধান কারণগুলিধাতু ফেনা. কুলিং ইলেকট্রনিক উপাদানগুলিতে ধাতব ফেনা প্রয়োগের জন্য, তাপ অপচয়ের প্রভাবে ধাতব ফোমের ছিদ্র এবং ছিদ্র ব্যাসের প্রভাবগুলি অর্থোগোনাল পরীক্ষা দ্বারা তদন্ত করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে জোরপূর্বক পরিচলনের অধীনে, ফেনা ধাতুর তাপ অপচয় কর্মক্ষমতা ছিদ্র কাঠামোর সাথে সম্পর্কিত, যেখানে ছিদ্রের আকার সর্বাধিক প্রভাব ফেলে।
কিছু গবেষণার ফলাফল দেখায় যে যদিও ফেনা ধাতুর তাপ স্থানান্তর বৃদ্ধিতে একটি শক্তিশালী ভূমিকা রয়েছে, তাপ এক্সচেঞ্জারের কর্মক্ষমতা বৃদ্ধির সাথে সাথে প্রতিরোধের বৃদ্ধি নগণ্য নয়। ফোম ধাতুর তাপ স্থানান্তর দক্ষতা ছোট চাপ হ্রাসে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয় এবং ছিদ্রের ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে চাপ হ্রাস বৃদ্ধি পায়। অধ্যয়নের ফলাফলগুলি লাইটওয়েট এবং কমপ্যাক্ট উচ্চ-দক্ষতা হিট এক্সচেঞ্জারগুলির ডিজাইন এবং তৈরির জন্য শিক্ষামূলক। একই আকারের ফোম মেটাল হিট এক্সচেঞ্জার এবং ফিনড হিট এক্সচেঞ্জারগুলির একটি পরীক্ষামূলক অধ্যয়ন করা হয়েছিল, এবং এটি পাওয়া গেছে যে একই পরীক্ষার পরিস্থিতিতে, ফেনা ধাতব তাপ এক্সচেঞ্জার ফিনড হিট এক্সচেঞ্জারের তুলনায় কম দক্ষ ছিল এবং চাপ হ্রাস এবং ঘর্ষণ সহগ ফিনড হিট এক্সচেঞ্জারের তুলনায় বেশি ছিল। ছিদ্রযুক্ত ফোম ধাতুর পরিবাহী তাপ স্থানান্তরের উপর একটি সুস্পষ্ট শক্তিশালীকরণ প্রভাব রয়েছে এবং রেনল্ডস সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে শক্তিশালীকরণ প্রভাব হ্রাস পায়; ছিদ্রযুক্ত ফেনা ধাতু তরলের প্রবাহ প্রতিরোধকে স্পষ্টতই বৃদ্ধি করে, কিন্তু রেনল্ডস সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে প্রতিরোধের বৃদ্ধির গুণন হ্রাস পায়। সংবহনশীল তাপ স্থানান্তরের ব্যাপক শক্তিশালীকরণ এবং দুটি দিকের প্রবাহে চাপ হ্রাসের বৃদ্ধি দেখা যায়,ছিদ্রযুক্ত ফেনা ধাতুছোট প্রবাহ হার অনুষ্ঠান সঙ্গে তরল জন্য আরো উপযুক্ত. ফেনা ধাতু বায়ু-সাইড বর্ধিত তাপ স্থানান্তর ভূমিকা আছে, কিন্তু একই সময়ে তাপ স্থানান্তর কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি, প্রতিরোধের এছাড়াও বৃদ্ধি, এবং সামগ্রিক কর্মক্ষমতা ঐতিহ্যগত পাখনা থেকে খারাপ. গবেষণা দেখায় যে ফেনা ধাতু কম-প্রবাহ বিরল অনুষ্ঠানের জন্য উপযুক্ত। অতএব, ফেনা ধাতু বায়ু-সাইড বর্ধিত তাপ স্থানান্তর আবেদন অনুষ্ঠান বিবেচনা করা প্রয়োজন, এবং অন্ধভাবে ঐতিহ্যগত পাখনা তাপ অপচয় বিকল্প গবেষণা চালাতে পারে না.

ফেজ পরিবর্তনের মাধ্যমে রেফ্রিজারেন্টের তাপ স্থানান্তর বাড়ানোর ক্ষেত্রেও ধাতব ফেনা ভূমিকা পালন করতে পারে। ফলাফলগুলি দেখায় যে যখন ছিদ্র নিশ্চিত হয়, ছিদ্রের ঘনত্ব 20 থেকে 40 পিপিআই কমে যায় এবং ছিদ্রের আকার হ্রাস পায় তখন তাপ স্থানান্তর কার্যকারিতা দ্বিগুণ হয়, একটি বৃহত্তর পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের সাথে সূক্ষ্ম কোষের গঠন এবং আরও তীব্র বিক্ষিপ্ততার কারণে। উচ্চ প্রবাহ হারে, ফুটন্ত তাপ স্থানান্তর সহগ ক্রমবর্ধমান শুষ্কতার সাথে একটি স্থির এবং ধীরগতির বৃদ্ধি বজায় রাখে। অপারেটিং চাপের ক্রমান্বয়ে বৃদ্ধির সাথে, কম শুষ্কতায় ফুটন্ত তাপ স্থানান্তর ঘটনাটি স্থল ফুটন্তের অনুরূপ, অর্থাৎ, চাপ বৃদ্ধির সাথে সাথে তাপ স্থানান্তর তীব্র হয়, কিন্তু চাপ একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে বৃদ্ধি পায় যা ফুটন্তে একটি ক্ষয়কারী ভূমিকা পালন করে। তাপ স্থানান্তর। তামার ফোম টিউবের তাপ স্থানান্তর সহগ হালকা টিউবের তুলনায় প্রায় তিনগুণ বেশি। বিশুদ্ধ রেফ্রিজারেন্টের ক্ষেত্রে, ফেনা ধাতুর উপস্থিতি ফুটন্ত তাপ স্থানান্তরের প্রবাহকে বাড়িয়ে তোলে এবং তাপ স্থানান্তর সহগ 185% পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। তেল-ধারণকারী অবস্থার ক্ষেত্রে, তাপ স্থানান্তর জোরদার করার জন্য ধাতব ফেনার প্রভাব দুর্বল হয়ে যায়; একই অবস্থার অধীনে, 5PPI ফোম ধাতুর সাথে তুলনা করে, 10PPI ফোম ধাতু তাপ স্থানান্তর সহগকে 0.6 গুণ পর্যন্ত বাড়াতে পারে এবং ছোট ছিদ্রের আকার প্রবাহ ফুটন্ত তাপ স্থানান্তর সহগকে উন্নত করতে পারে।
প্রবাহ ঘনীভবন চাপ ড্রপ এবং তাপ স্থানান্তর সহগ উপর ভর প্রবাহ হার এবং দুই-ফেজ তরল শুষ্কতার প্রভাব ব্যাপকভাবে বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে অভ্যন্তরীণ প্রাচীর-ভরা কুণ্ডলীকার ধাতব ফোম টিউবের চাপ ড্রপ হালকা টিউবের তুলনায় অনেক বড় এবং চাপ ড্রপ ভর প্রবাহ হার এবং শুষ্কতা বৃদ্ধির সাথে দ্রুত এবং অরৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়। অভ্যন্তরীণ প্রাচীর-ভর্তি কণাকার ধাতব ফোম টিউবের ঘনীভবন তাপ স্থানান্তর সহগ হালকা টিউবের চেয়ে বড়, এবং তাপ স্থানান্তর সহগ ভর প্রবাহ হার এবং শুষ্কতা বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায় এবং এই ধরণের প্রবাহ ঘনীভূত তাপ স্থানান্তর সহগ রিইনফোর্সড টিউবগুলি হালকা টিউবের তুলনায় প্রায় দ্বিগুণ। কারণ এর কৈশিক প্রভাব সুস্পষ্ট, 130PPI রিইনফোর্সড টিউবের ছিদ্র ঘনত্ব সর্বোত্তম প্রভাব, হালকা টিউবের জন্য 3.06 বার, 40PPI টিউব প্রধানত শক্তিশালী করার উপায় হিসাবে নিম্ন-পাঁজরযুক্ত টিউবের কাঠামোর মতো।
কমপ্যাক্ট হিট এক্সচেঞ্জারে,ধাতু ফেনাতাপ স্থানান্তরের ভূমিকাকে শক্তিশালী করার জন্য সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে গবেষণায় দেখা গেছে যে ফেনা ধাতু বৃদ্ধির প্রতিরোধের বৈশিষ্ট্যগুলিও খুব তাৎপর্যপূর্ণ, কমপ্যাক্ট হিট এক্সচেঞ্জারে ফেনা ধাতুর প্রয়োগের মূল্যায়ন করার জন্য ব্যাপক কর্মক্ষমতার প্রয়োজন। উপরন্তু, তেলযুক্ত লুব্রিকেন্টের উপস্থিতিতে, ফেনা ধাতু তাপ স্থানান্তরের অবনতি ঘটাতে পারে এবং রেফ্রিজারেন্টের ফেজ পরিবর্তনের তাপ স্থানান্তরের জন্য ধাতব ফোমের বর্ধিত তাপ স্থানান্তর লুব্রিকেন্টের প্রভাবের আলোকে বিবেচনা করা প্রয়োজন।