非平衡条件下管内完全填充金属泡沫的流动与传热分析

摘要

本文采用热局部非平衡模型对完全填充金属泡沫的水平圆管内的流场、温度场和压力场进行了数值研究,研究了金属泡沫的基本结构参数如孔径和孔隙率等对管内流动与换热特性的影响.研究结果表明,填充金属泡沫后,管内流场变得比较均匀,金属泡沫圆管壁面处的速度梯度远高于光管,壁面边界层明显变薄;孔径对压降的影响大于孔隙率的影响,当孔径越大,孔隙率越高时,压降越小;反之,当孔径越小,孔隙率越低,换热越强;综合考虑金属泡沫参数对换热和压降的影响,针对本文提出的模型在孔隙率范围0.7-0.95内,最佳的孔径范围是1mm-2mm.