The project will investigate flow boiling heat transfer characteristics and mechanism in a novel gradient microporous material-gradient metal foam. In this project, gradient metal foams’ morphology will be characterized effectively using SR CT scanning technology, the relationship between microstructure and macro flow boiling heat transfer performance will be established based on fractal theory; Under the conditions of different metal materials and characterization parameters, flow boiling heat transfer characteristics of different working fluids in gradient metal foams will be systematically investigated using the experimental set-up, experimental correlations between macroscopic heat transfer performance and influencing parameters will be established; Two-phase flow patterns in gradient metal foams will be visualized based on the advanced electrical tomography technology; Gas-liquid interface/bubble moving mechanism and heat and mass transfer mechanism in the gradient pores of gradient metal foams will be investigated by coupling the adaptive module algorithm with phase field LBM; A characterization system of an effective mathematical model, numerical methods and heat transfer characteristics will be established based on characterization parameters and experimental results. The present research has the important academic value to reveal flow boiling heat transfer mechanism in multi-scale microporous structures and improve relevant mathematical models, and can provide theoretical guidance for designing and developing new enhanced boiling heat transfer surfaces.
本项目拟对一种新型渐变微细多孔材料—梯度金属泡沫内流动沸腾传热特性和机理进行研究。本项目借助SR CT 扫描技术有效表征梯度金属泡沫形貌,基于分形理论建立微观结构和宏观流动沸腾传热性能之间的关系;在不同金属材料和表征参数下,系统地实验研究不同工质在梯度金属泡沫内的流动沸腾传热特性,建立宏观传热性能与影响参数的实验关联式;基于先进的电学层析成像技术对梯度金属泡沫内两相流型进行微观可视化研究;将模块自适应算法和相场LBM结合研究梯度金属泡沫渐变孔隙内气液相界面/气泡移动机制和传热传质机理;基于表征参数和实验结果,建立有效的数学模型、数值方法及传热特征量的表征体系。本项目的研究对揭示多尺度微细多孔结构内流动沸腾传热机理和完善相关数理模型方面具有重要的学术价值,可为新型强化沸腾传热表面的设计开发提供理论指导。
本项目对一种新型渐变微细多孔材料—梯度金属泡沫内流动沸腾传热特性和机理进行了研究。本项目借助 CT 扫描技术有效表征梯度金属泡沫形貌,建立微观结构和宏观流动沸腾传热性能之间的关系;在不同金属材料和表征参数下,实验研究不同工质在梯度金属泡沫内的流动沸腾传热特性,建立宏观传热性能与影响参数之间的关系;对梯度金属泡沫内两相流型进行微观可视化研究;数值研究梯度金属泡沫渐变孔隙内气液相界面/气泡移动机制和传热传质机理;基于表征参数和实验结果,建立有效的数学模型、数值方法及传热特征量的表征体系。项目按计划进行,完成了预定的研究任务,实现了预定的研究目标。
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数据更新时间:2023-05-31
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