通孔金属泡沫中的空气自然对流传热实验研究

屈治国　徐治国　陶文铨　卢天健

摘要：对水平面上通孔铜金属泡沫中的空气自然对流进行了实验研究，研究了金属泡沫孔隙率和孔密度对总传热热阻的影响．研究结果表明：与光表面相比，金属多孔表面有效地强化了自然对流散热，使总热阻至少减小20％左右．金属泡沫传热面积和自然对流流动阻力均受孔隙率和孔密度的影响．在较小的孔隙率(ε=0.9)下，对所研究的两个孔密度(400 m^-1和1 600 m^-1)，格拉晓夫数Gr存在一个转折点，当Gr小于该转折点值时，孔密度较大的金属泡沫自然对流热阻较小，而当Gr大于该转折点值时，孔密度较小的金属泡沫热阻较小．在较大孔隙率(ε=O.95)及实验所测的Gr范围内，孔密度较大的金属泡沫热阻一直较小．在所研究的两个典型孔密度(800 m^-1和1 600 m^-1)下，孔隙率较小的金属泡沫热阻较小，但是在1 600 m^-1时，其热阻减小量要明显大于800 m^-1时对应的减小量。

关键词：通孔金属泡沫；自然对流；孔密度；孔隙率；热阻中图分类号：TK214文献标志码：A文章编号：0253—987X(2009)01—0001—04