1. IntroductionOpen-cell metal foam

1. Introduction
Open-cell metal foams have high porosity, permeability, thermal conductivity and surface area density. Moreover, the web-like internal structure of metal foams promotes mixing of through flowing fluids, and thus convection heat transfer. As such, metal foams are attractive for heat transfer enhancement designs. Recent information regarding manufacturing, properties and applications of metal foams can be found in [1].

Convective heat transfer can be enhanced substantially by employing oscillating (or reciprocating) flow [2] and [3]. Oscillating heat transfer in porous media occurs in many engineered systems such as heat pipes, regenerators and cooling systems of nuclear power plants. In addition to higher heat transfer rates, oscillating flow in porous media can produce another advantageous effect: a more uniform temperature distribution on heated surfaces. As such, oscillating heat-transfer designs can be used to cool modern high-speed electronic devices in order to increase reliability and operations speed. As such, heat transfer due to oscillating flow in traditional porous media (packed spheres, granular beds and mesh screens) have received some attention [4], [5], [6] and [7].

Pamuk and Özdemir [3] presented experimental heat transfer results for oscillating water flow in two sets of mono-sized packed steel balls 1 and 3 mm in diameter, with porosities 36.9% and 39.1%, respectively. The effects of frequency, flow displacement and heat input were investigated. Results were presented in terms of cycle-averaged local Nusselt number and space-cycle-averaged Nusselt number; the latter correlated well with the kinetic Reynolds number and non-dimensional flow displacement.

Transport phenomena due to oscillating flow are naturally complex; they are not very well understood [8] and have been studied numerically. Dai and Yang [7] numerically studied oscillating gas flow and heat transfer in regenerative cryocoolers using the Lattice Boltzmann Method. Pathak et al. [8] numerically studied oscillating helium flow and heat transfer in a 75%-porous medium composed of square cylinders. The Nusselt number strongly depended on flow oscillation frequency and amplitude. Significant phase lag occurred among velocity, pressure, temperature and heat transfer processes.

Metal foam is different from traditional porous media in terms of porosity (often greater than 90%) and in internal structure (widely open cells surrounded by thin solid ligaments). Indeed, there is a limited number of articles covering heat transfer due to oscillating flow in metal foam. Leong and Jin [9] experimentally investigated heat transfer due to oscillating air flow through a channel filled with aluminum foam and subjected to constant wall heat flux. The 90%-porous foam was produced by sintering and had 40 pore-per-inch (ppi). The cycle-averaged Nusselt number increased with both the kinetic Reynolds number and dimensionless amplitude of flow displacement. A correlation for the length-averaged Nusselt number as a function of these two non-dimensional parameters was provided.

In a follow up investigation, Leong and Jin [10] studied the effect of frequency on heat transfer performance of metal foam heat sinks subjected to oscillating flow of air. The aluminum foam used in the heat sinks had 10, 20 and 40 ppi. The cycle-averaged temperature decreased with increasing kinetic Reynolds number, while Nusselt number exhibited the opposite trend. In a third experiment, Leong and Jin [11] studied heat transfer of oscillating air flow in two porous channels having commercial aluminum (20 ppi) and copper (60 ppi) foams with porosities around 90%. The oscillating flow amplitude was larger than the length of the test section. The cycle-averaged wall temperature decreased with increasing Reynolds number. The cycle-averaged Nusselt number had a concave shape with a minimum at the center of the channel. Fu et al. [12] carried out experiments on heat transfer of oscillating air flow in channels filled with highly-porous commercial aluminum (40 ppi) and carbon (45 ppi) foams. The uniformity of the surface temperature in oscillating heat transfer was displayed.

As indicated by the pertinent literature summary given above, all published experimental studies concerning oscillating flow and heat transfer in porous media (including metal foam) used gas, mostly air, as the working fluid. Heat transfer due to oscillating liquid, e.g., water, flow in metal foam has never been presented. One main difference between gas and liquid flows in porous media is that dispersion is significant in the latter, while so weak that it has been ignored in the former [13]. Another difference is the length of the thermal entrance region, which depends strongly on the Prandtl number of the working fluid. Both of these matters affect oscillating heat transfer significantly.

The purpose of the current experimental study is to establish heat transfer characteristics due to oscillating water flow in open-cell metal foam. In particular, the effects of flow frequency and amplitude on heat transfer will be investigated. When possible, the results of the current study will be contrasted to those in previous studies employing air flow in similar metal foam. It is hoped that fundamental understanding of heat transfer due to oscillating liquid flow in metal foam will be enhanced by the results of this study; and that more interest in potential applications of metal foam is generated, e.g., cooling systems for high-power devices and regenerators.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำเปิดเซลล์โฟมโลหะได้สูง porosity, permeability การนำความร้อน และความหนาแน่นของพื้นที่ผิว นอกจากนี้ โครงสร้างภายในของเว็บเหมือนของโฟมโลหะส่งเสริมผสมของของเหลวไหล และดังนั้นจึงถ่ายเทความร้อนการพา เช่น โฟมโลหะน่าสนใจสำหรับการออกแบบเพิ่มถ่ายโอนความร้อน ข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับการผลิต คุณสมบัติ และการประยุกต์ของโฟมโลหะที่สามารถพบได้ใน [1]ถ่ายเทความร้อนด้วยการพาสามารถเพิ่มขึ้นได้มาก โดยใช้สั่นได้ (หรือคอมเพรสเซอร์แอร์ลูกสูบ) กระแส [2] และ [3] ขาถ่ายเทความร้อนใน porous media เกิดขึ้นในหลายระบบที่ออกแบบเช่น regenerators ท่อความร้อน และระบบทำความเย็นของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ นอกจากโอนสูงความร้อนราคา ขาไหลใน porous media สามารถผลิตผลประโยชน์อื่น: การกระจายอุณหภูมิสม่ำเสมอมากขึ้นบนพื้นผิวที่อุ่นได้ เช่น ขาแบบถ่ายเทความร้อนสามารถใช้เย็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความเร็วสูงที่ทันสมัยเพื่อเพิ่มความเร็วในการดำเนินงานและความน่าเชื่อถือ ดัง ถ่ายเทความร้อนเนื่องจากกระแสสื่อ porous ดั้งเดิม (บรรจุทรงกลม เตียง granular และหน้าจอตาข่าย) ขาได้รับบางความสนใจ [4], [5], [6] [7] และPamuk และ Özdemir [3] แสดงถ่ายเทความร้อนทดลองผลขาน้ำไหลในสองชุดของโมโนขนาดบรรจุลูกบอลเหล็ก 1 และ 3 มม.เส้นผ่านศูนย์กลาง กับ porosities 36.9% และ 39.1% ตามลำดับ ผลของความถี่ แทนที่กระแส และความร้อนที่ป้อนข้อมูลถูกตรวจสอบ ผลลัพธ์ได้นำเสนอวงจร averaged Nusselt เลขเครื่องและหมายเลขพื้นที่รอบ-averaged Nusselt หลัง correlated ดีกับเลขเรย์โนลด์สเดิม ๆ และกระแสไม่ใช่มิติแทนปรากฏการณ์ขนส่งเนื่องจากกระแสสั่นได้ซับซ้อนตามธรรมชาติ พวกเขาจะไม่ดีเข้าใจ [8] และมีการศึกษาเรียงตามตัวเลข ไดและยาง [7] ศึกษาเรียงตามตัวเลขสั่นได้แก๊สกระแสและความร้อนถ่ายโอนใน cryocoolers สำหรับใช้วิธีโครงตาข่ายประกอบตัวโบลทซ์มานน์ Pathak et al. [8] ศึกษากระแสฮีเลียมสั่นได้เรียงตามตัวเลข และถ่ายเทความร้อนในกลาง 75% porous ประกอบด้วยถังสี่เหลี่ยม หมายเลข Nusselt อย่างยิ่งขึ้นอยู่กับกระแสความถี่ในการสั่นและคลื่น ความล่าช้าของขั้นตอนที่สำคัญที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการถ่ายโอนความร้อนและอุณหภูมิ ความดัน ความเร็วโฟมโลหะจะแตกต่างจากสื่อดั้งเดิม porous ในเงื่อนไขของ porosity (มักจะมากกว่า 90%) และโครงสร้างภายใน (เซลล์เปิดที่ล้อมรอบ ด้วยเอ็นแข็งบาง) แน่นอน มีจำนวนบทความที่ครอบคลุมการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากกระแสสั่นได้ในโลหะโฟมจำกัด กรรมและความร้อนจิ [9] experimentally ตรวจสอบโอนย้ายเนื่องจากอากาศไหลผ่านช่องทาง ด้วยโฟมอลูมิเนียม และการไหลของความร้อนคงผนังขา โฟม 90% porous ถูกผลิต โดยการเผาผนึก และมี 40 รูเซลต่อนิ้ว (ppi) วงจร averaged Nusselt หมายเพิ่มกับเลขเรย์โนลด์สเดิม ๆ และ dimensionless คลื่นของกระแสปริมาณกระบอกสูบ ความสัมพันธ์สำหรับเลข Nusselt averaged ยาวเป็นฟังก์ชันของพารามิเตอร์เหล่านี้ไม่ใช่มิติที่สองให้ในการติดตามตรวจสอบ เข้าและจิ [10] ศึกษาผลของความถี่ประสิทธิภาพการถ่ายโอนความร้อนของโฟมโลหะเก็บความร้อนของการไหลของอากาศขา 10, 20 และ 40 ppi โฟมอลูมิเนียมที่ใช้ในการเก็บความร้อนได้ อุณหภูมิ averaged รอบลดลง ด้วยการเพิ่มหมายเลขเดิม ๆ ของเรย์โนลด์ส ในขณะที่จำนวน Nusselt จัดแสดงแนวโน้มตรงกันข้าม ในที่สามทดลอง กรรมและจิน [11] ศึกษาถ่ายเทความร้อนของขาแตรสองช่อง porous ค้าอลูมิเนียม (20 ppi) และทองแดง (60 ppi) โฟมกับ porosities ประมาณ 90% คลื่นกระแสสั่นได้มากกว่าความยาวของส่วนทดสอบได้ ลดอุณหภูมิ averaged รอบผนัง ด้วยการเพิ่มหมายเลขเรย์โนลด์ส จำนวน Nusselt averaged รอบมีรูปร่างเว้าต่ำสุดของช่องสัญญาณ Fu et al. [12] ทำการทดลองเกี่ยวกับการถ่ายเทความร้อนของอากาศไหลในช่องขาเต็มไป ด้วยสูง porous ค้าอลูมิเนียม (40 ppi) และคาร์บอน (45 ppi) โฟม แสดงอุณหภูมิพื้นผิวในการถ่ายเทความร้อนขาความรื่นรมย์ระบุโดยสรุปเอกสารประกอบการเกี่ยวที่ให้ไว้ข้างต้น ทั้งหมดเผยแพร่ทดลองศึกษาเกี่ยวกับกระแสสั่นได้และความร้อนถ่ายโอนสื่อ porous (รวมถึงโลหะโฟม) ที่ใช้ก๊าซ ส่วนใหญ่อากาศ เป็นน้ำมันทำงาน ถ่ายเทความร้อนเนื่องจากขาของเหลว เช่น น้ำ กระแสในโฟมโลหะไม่ได้ถูกนำเสนอ หนึ่งความแตกต่างหลักระหว่างก๊าซและของเหลวไหลใน porous media คือกระจายตัวสำคัญในการหลัง ในขณะที่อ่อนแอดังนั้นที่จะถูกละเว้นในอดีต [13] ความแตกต่างก็คือ ความยาวของภูมิภาคทางความร้อน ซึ่งขึ้นอยู่กับหมายเลขพรันด์เทิลของเหลวทำงานอย่างยิ่ง อย่างมีนัยสำคัญทั้งในเรื่องเหล่านี้ผลสั่นได้ถ่ายเทความร้อนวัตถุประสงค์ของการศึกษาในปัจจุบันคือการ สร้างลักษณะการถ่ายโอนความร้อนเนื่องจากกระแสน้ำในเซลล์เปิดโฟมโลหะขา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ผลกระทบของกระแสความถี่และความกว้างในการถ่ายเทความร้อนจะถูกตรวจสอบ เมื่อเป็นไปได้ ผลลัพธ์ของการศึกษาปัจจุบันจะต่างกับในการศึกษาก่อนหน้านี้ใช้กระแสอากาศในโฟมคล้ายโลหะ หวังว่า จะเพิ่มความเข้าใจพื้นฐานของการถ่ายโอนความร้อนเนื่องจากการไหลของเหลวในโฟมโลหะขา โดยผลการศึกษานี้ และที่สนใจเพิ่มเติมในโปรแกรมประยุกต์ที่เป็นไปได้ของโฟมโลหะ สร้าง เช่น ระบายความร้อนระบบสำหรับอุปกรณ์ที่กำลังแรงสูงและ regenerators

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำ
โลหะโฟมเปิดเซลล์มีความพรุนสูงการซึมผ่านของการนำความร้อนของพื้นผิวและความหนาแน่นของพื้นที่ นอกจากนี้โครงสร้างภายในเว็บเหมือนของโฟมโลหะส่งเสริมการผสมของของเหลวที่ไหลผ่านและทำให้การพาความร้อน เช่นโฟมโลหะเป็นที่น่าสนใจสำหรับการออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน ข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับการผลิตคุณสมบัติและการใช้งานของโฟมโลหะสามารถพบได้ใน [1]. การถ่ายเทความร้อนไหลเวียนสามารถเพิ่มอย่างมีนัยสำคัญโดยการสั่น (หรือลูกสูบ) ไหล [2] และ [3] การถ่ายเทความร้อนสั่นในสื่อที่มีรูพรุนที่เกิดขึ้นในระบบการออกแบบหลายอย่างเช่นท่อความร้อน regenerators และระบบระบายความร้อนของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ นอกเหนือจากอัตราการถ่ายโอนความร้อนที่สูงขึ้นไหลสั่นในสื่อที่มีรูพรุนสามารถผลิตอีกผลประโยชน์: การกระจายอุณหภูมิสม่ำเสมอมากขึ้นบนพื้นผิวอุ่น เช่นการสั่นการออกแบบที่ถ่ายเทความร้อนสามารถใช้ในการระบายความร้อนที่ทันสมัยความเร็วสูงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือและความเร็วในการดำเนินงาน เช่นการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากการไหลสั่นในสื่อแบบดั้งเดิมที่มีรูพรุน (ทรงกลมบรรจุเตียงเม็ดและหน้าจอตาข่าย) ได้รับความสนใจบาง [4] [5] [6] [7]. Pamuk และÖzdemir [3] ที่นำเสนอ ผลการถ่ายเทความร้อนการทดลองสำหรับการสั่นการไหลของน้ำในสองชุดบรรจุขาวดำขนาดลูกเหล็ก 1 และ 3 มมกับ porosities 36.9% และ 39.1% ตามลำดับ ผลของความถี่การไหลและการกำจัดความร้อนได้รับการตรวจสอบ ผลลัพธ์ที่ได้นำเสนอในแง่ของวงจรเฉลี่ยจำนวน Nusselt ท้องถิ่นและพื้นที่รอบเฉลี่ยจำนวน Nusselt; . หลังมีความสัมพันธ์ที่ดีที่มีจำนวน Reynolds การเคลื่อนไหวและการกำจัดที่ไม่ไหลมิติปรากฏการณ์การขนส่งเนื่องจากการไหลสั่นมีความซับซ้อนตามธรรมชาติ; พวกเขาจะไม่เข้าใจเป็นอย่างดี [8] และได้รับการศึกษาตัวเลข Dai และหยาง [7] การศึกษาตัวเลขการไหลของก๊าซสั่นและการถ่ายโอนความร้อนใน cryocoolers ปฏิรูปโดยใช้วิธี Lattice Boltzmann Pathak et al, [8] การศึกษาการไหลของก๊าซฮีเลียมตัวเลขการสั่นและการถ่ายโอนความร้อน 75% กลาง -porous ประกอบด้วยตารางถัง จำนวน Nusselt ขอขึ้นอยู่กับความถี่การไหลและความกว้าง ความล่าช้าที่เกิดขึ้นในขั้นตอนการที่สําคัญในหมู่ความเร็วความดันอุณหภูมิและกระบวนการถ่ายโอนความร้อน. โฟมโลหะจะแตกต่างจากสื่อแบบดั้งเดิมที่มีรูพรุนในแง่ของความพรุน (มักจะมากกว่า 90%) และในโครงสร้างภายใน (เปิดกันอย่างแพร่หลายเซลล์ที่ล้อมรอบด้วยเส้นเอ็นที่เป็นของแข็งบาง) อันที่จริงมีจำนวน จำกัด ของบทความที่ครอบคลุมการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากการไหลสั่นโฟมโลหะ ลีอองและจิน [9] การถ่ายเทความร้อนการตรวจสอบทดลองเนื่องจากการสั่นการไหลของอากาศผ่านช่องทางที่เต็มไปด้วยโฟมอลูมิเนียมและอยู่ภายใต้การไหลของความร้อนผนังคงที่ 90% โฟม -porous ถูกผลิตโดยการเผาและมี 40 รูขุมขนต่อนิ้ว (ppi ของ) จำนวนวงจร Nusselt เฉลี่ยเพิ่มขึ้นทั้งจำนวน Reynolds การเคลื่อนไหวและความกว้างขนาดของรางไหล ความสัมพันธ์สำหรับความยาวเฉลี่ยจำนวน Nusselt เป็นหน้าที่ของทั้งสองตัวแปรที่ไม่ได้ถูกจัดให้มิติ. ในการติดตามตรวจสอบและลีอองจิน [10] การศึกษาผลของความถี่ในการปฏิบัติงานการถ่ายโอนความร้อนของ sinks ความร้อนโฟมโลหะยัดเยียดให้ การไหลของอากาศสั่น โฟมอลูมิเนียมที่ใช้ในการ sinks ความร้อนได้ 10, 20 และ 40 ของ ppi อุณหภูมิวงจรเฉลี่ยลดลงด้วยการเพิ่มจำนวน Reynolds การเคลื่อนไหวในขณะที่จำนวน Nusselt แสดงแนวโน้มตรงข้าม ในการทดลองที่สามลีอองและจิน [11] การศึกษาการถ่ายโอนความร้อนของการไหลของอากาศสั่นในสองช่องทางที่มีรูพรุนที่มีอลูมิเนียมในเชิงพาณิชย์ (20 PPI) และทองแดง (60 PPI) โฟมกับ porosities ประมาณ 90% ความกว้างไหลสั่นมีขนาดใหญ่กว่าความยาวของส่วนการทดสอบ อุณหภูมิผนังรอบเฉลี่ยลดลงด้วยการเพิ่มจำนวน Reynolds วงจรเฉลี่ยจำนวน Nusselt มีรูปร่างเว้ากับต่ำสุดที่เป็นศูนย์กลางของช่อง Fu et al, [12] ดำเนินการทดลองในการถ่ายโอนความร้อนของการไหลของอากาศสั่นในช่องทางที่เต็มไปด้วยอลูมิเนียมในเชิงพาณิชย์สูงที่มีรูพรุน (40 PPI) และคาร์บอน (45 PPI) โฟม ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิพื้นผิวในการถ่ายเทความร้อนสั่นแสดง. ตามที่ระบุโดยสรุปวรรณกรรมที่เกี่ยวข้องดังกล่าวข้างต้นทั้งหมดที่ตีพิมพ์การศึกษาทดลองเกี่ยวกับการไหลของการสั่นและการถ่ายโอนความร้อนในสื่อที่มีรูพรุน (รวมถึงโฟมโลหะ) ใช้ก๊าซอากาศส่วนใหญ่เช่นการทำงาน ของเหลว การถ่ายเทความร้อนเนื่องจากการสั่นของเหลวเช่นน้ำไหลในโฟมโลหะไม่เคยได้รับการเสนอ หนึ่งความแตกต่างที่สำคัญระหว่างก๊าซและของเหลวกระแสในสื่อที่มีรูพรุนคือการกระจายตัวเป็นอย่างมากในระยะหลังในขณะที่อ่อนแอเพื่อที่จะได้รับการปฏิเสธในอดีต [13] แตกต่างก็คือความยาวของภูมิภาคเข้าความร้อนซึ่งขึ้นอยู่อย่างมากกับจำนวน Prandtl ของสารทำงาน ทั้งสองเรื่องเหล่านี้มีผลต่อการสั่นการถ่ายเทความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ. วัตถุประสงค์ของการศึกษาทดลองในปัจจุบันคือการสร้างลักษณะการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากการไหลของน้ำในสั่นโฟมโลหะเปิดมือถือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลกระทบของการไหลของความถี่และความกว้างในการถ่ายเทความร้อนจะถูกสอบสวน เมื่อเป็นไปได้ผลของการศึกษาในปัจจุบันจะได้รับการเปรียบเทียบกับผู้ที่ศึกษาก่อนหน้านี้การจ้างงานการไหลของอากาศในโฟมโลหะที่คล้ายกัน ก็หวังว่าเข้าใจพื้นฐานของการถ่ายโอนความร้อนเนื่องจากการสั่นการไหลของของเหลวในโฟมโลหะจะเพิ่มขึ้นโดยผลของการศึกษาครั้งนี้; และความสนใจมากขึ้นในการใช้งานที่มีศักยภาพของโฟมโลหะจะถูกสร้างขึ้นเช่นระบบระบายความร้อนสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานสูงและ regenerators

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . โลหะโฟมเซลล์เปิดบทนำ
มีความพรุนสูง คุณสมบัติการนำความร้อนและความหนาแน่นของพื้นที่ผิว นอกจากนี้ เว็บ เช่น โครงสร้างภายในของโฟมโลหะส่งเสริมการผสมของของเหลวที่ไหลผ่าน จึงมีการพาความร้อนเกิดขึ้น เช่นโฟมโลหะที่น่าสนใจสำหรับการออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพถ่ายเทความร้อน ข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับผลิตคุณสมบัติและการประยุกต์ของโฟมโลหะที่สามารถพบได้ใน [ 1 ] .

การพาความร้อนสามารถเพิ่มขึ้นอย่างมากโดยการรัวไหล ( ลูกสูบ ) [ 2 ] และ [ 3 ] สั่นการถ่ายเทความร้อนในวัสดุพรุนเกิดขึ้นในหลายระบบวิศวกรรม เช่น ท่อความร้อน ปฏิรูปและระบบระบายความร้อนของพืชพลังงานนิวเคลียร์ นอกจากอัตราการถ่ายเทความร้อนสูงสั่นไหลในวัสดุพรุนสามารถผลิตอื่นได้ประโยชน์ผล : การกระจายอุณหภูมิสม่ำเสมอมากขึ้น บนพื้นผิวที่ร้อน เช่น สั่นแบบ - สามารถใช้เย็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความเร็วสูงที่ทันสมัย เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือ และการดำเนินงานที่รวดเร็ว เช่น การส่งผ่านความร้อนจากกระแสสั่นแบบวัสดุพรุน ( บรรจุทรงกลม ,เตียงเม็ดและหน้าจอตาข่าย ) ได้รับความสนใจบางอย่าง [ 4 ] , [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] .

Pamuk และÖ zdemir [ 3 ] แสดงผลทดลองการถ่ายเทความร้อนสำหรับการไหลของน้ำสั่นสองชุดของโมโน ขนาดบรรจุ ลูกเหล็ก 1 และ 3 มิลลิเมตรในเส้นผ่าศูนย์กลาง กับส่งผลให้รูพรุนที่เกิด 36.9 % กับ 39.1% ตามลำดับ ผลของความถี่ในการเข้าแทนที่และความร้อนคือผลลัพธ์ที่ได้นำเสนอในแง่ของจำนวนรอบจากท้องถิ่นและพื้นที่โดยรอบค่า Nusselt Number ; หลังมีความสัมพันธ์กับการเคลื่อนไหว Reynolds number และไม่ใช่การไหลมิติค่า

ปรากฏการณ์การขนส่งเนื่องจากสั่นไหลตามธรรมชาติที่ซับซ้อน พวกเขาไม่ได้เป็นอย่างดีเข้าใจ [ 8 ] และได้รับการศึกษาตัวเลขได และหยาง [ 7 ] สามารถศึกษาการไหลของก๊าซและการถ่ายโอนความร้อนสั่นในตลาด cryocoolers โดยใช้ตาข่าย Boltzmann วิธี pathak et al . [ 8 ] สามารถศึกษาการไหลและถ่ายเทความร้อนชนิดฮีเลียม 75% - วัสดุพรุนที่ประกอบด้วยสี่เหลี่ยมภาชนะบรรจุ จํานวนค่าขอขึ้นอยู่กับความถี่การสั่นของคลื่น .ที่สำคัญขั้นตอนความล่าช้าที่เกิดขึ้นในกระบวนการและความเร็ว ความดัน อุณหภูมิ ถ่ายเทความร้อน โฟมโลหะ

จะแตกต่างจากแบบดั้งเดิม วัสดุพรุนในแง่ของความพรุน ( มักจะมากกว่า 90 % ) และโครงสร้างภายใน ( เปิดอย่างกว้างขวางเซลล์ล้อมรอบด้วยเอ็นเส้นบาง ๆ ) แน่นอน , มีจำนวน จำกัด ของบทความที่ครอบคลุมการหน่วงเหนี่ยวความร้อนจากการไหลชนิดโฟมโลหะเลียงและจิน [ 9 ] ไดนามิคส์การถ่ายเทความร้อนเนื่องจากชนิดการไหลของอากาศผ่านช่องเต็มไปด้วยอลูมิเนียม โฟม และยัดเยียดให้ฟลักซ์ความร้อนของผนังคงที่ 90% - โฟมพรุนถูกผลิตโดยการเผา และมี 40 รูต่อนิ้ว ( ppi ) วงจรเฉลี่ยค่าเลขที่เพิ่มขึ้นทั้งพลังงานจลน์และไร้มิติของเลขเรย์โนลด์ของการไหลความสัมพันธ์กับความยาวเฉลี่ย Nusselt Number เป็นฟังก์ชันของตัวแปรทั้งสองไม่มีมิติให้

ในการติดตามสืบสวน Leong จิน [ 10 ] และศึกษาผลของความถี่ต่อสมรรถนะการถ่ายเทความร้อนของความร้อนโฟมโลหะ อ่างล้างมือต้องสั่นไหลของอากาศ อลูมิเนียมโฟมที่ใช้ในความร้อนเก็บได้ 10 , 20 และ 40 PPI .วงจรเฉลี่ยอุณหภูมิจะลดลง ด้วยการเพิ่มพลังงานจลน์ Reynolds Number , ในขณะที่ Nusselt Number มีแนวโน้มที่ตรงข้าม ในการทดลองที่สาม Leong จิน [ 11 ] และศึกษาการถ่ายเทความร้อนของอากาศไหลในรูพรุนช่องสองชนิดมีอลูมิเนียมพาณิชย์ ( 20 ppi ) และทองแดง ( 60 ppi ) โฟมกับส่งผลให้รูพรุนที่เกิดประมาณ 90%การรัวไหลกว้างมากกว่าความยาวของท่อทดสอบ วงจรอุณหภูมิเฉลี่ยเพิ่มขึ้น เมื่อเลขเรย์โนลด์ . วงจรเฉลี่ย Nusselt Number มีรูปร่างโค้งเว้ากับต่ำสุดที่ศูนย์กลางของช่อง Fu et al .[ 12 ] ดำเนินการทดลองการถ่ายเทความร้อนของอากาศไหลในช่องทางสั่นเต็มไปด้วยอลูมิเนียมในเชิงพาณิชย์สูงพรุน ( 40 ppi ) และคาร์บอน ( 45 PPI ) โฟม . ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนในสั่นขึ้น

ตามที่ระบุ โดยวรรณกรรมที่สรุปให้ข้างบนทั้งหมดที่ตีพิมพ์การศึกษาเกี่ยวกับการไหลและถ่ายเทความร้อนในวัสดุพรุนชนิด ( รวมถึงโฟมโลหะ ใช้แก๊ส อากาศส่วนใหญ่เป็นสารทำงาน การถ่ายเทความร้อนเนื่องจากชนิดของเหลว เช่น น้ำไหลในโฟมโลหะที่เคยนำเสนอ หนึ่งในความแตกต่างหลักระหว่างก๊าซและของเหลวที่ไหลในวัสดุพรุนที่กระจายเป็นอย่างหลังในขณะที่อ่อนแอที่ถูกละเลยในอดีต [ 13 ] ความแตกต่างอีกประการหนึ่ง คือ ความยาวของบริเวณทางเข้าร้อนซึ่งยังขึ้นอยู่กับจำนวนพรันด์เทิลของของไหลทำงาน ทั้งในเรื่องเหล่านี้มีผลต่อการถ่ายเทความร้อน

สั่นมากวัตถุประสงค์ของการศึกษาทดลองในปัจจุบันคือการสร้างคุณลักษณะการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากสั่นน้ำไหลในโฟมโลหะเซลล์เปิด . โดยเฉพาะผลของความถี่และการไหลของความร้อนจะถูกสอบสวน เมื่อเป็นไปได้ ผลการศึกษาในปัจจุบันจะเป็นแบบที่ใช้ในการศึกษาการไหลของอากาศในโฟมโลหะที่คล้ายคลึงกันก็หวังว่าความเข้าใจพื้นฐานของการถ่ายเทความร้อน เนื่องจากการไหลของของเหลวชนิดโฟมโลหะ จะปรับปรุง โดยผลการศึกษา และความสนใจมากขึ้นในศักยภาพของโฟมโลหะถูกสร้างขึ้น เช่น ระบบทำความเย็นสำหรับอุปกรณ์แรงสูง และปฏิรูป .