Boiling Heat Transfer in Copper Foam Bilayers in Positive and Inverse Gradients of Pore Density

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 148

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-16-5_006

تاریخ نمایه سازی: 20 اسفند 1401

چکیده مقاله:

Gradient metal foam is an advanced heat transfer material that decreases resistance to bubble escape and enhances the transfer of boiling heat. In this study, boiling heat transfer and bubble behavior were studied in an experimental set-up with copper foam bilayers configurated either in positive or inverse gradients, utilizing deionized water as working fluid. Positive gradient refers to arranging metal foam layers with high pore density at the bottom, above the heat source, and low pore density on the top. Results show that the heat transfer is higher for gradient metal foam surfaces, of ۶.۱۴×۱۰۵ W/m۲, versus a uniform metal foam surface, of ۳.۹۴×۱۰۵ W/m۲. For the positive gradient configuration, boiling heat transfer performance first increased with the pore density, then decreased when the pore density was higher than ۶۰ pores per inch (PPI). By contrast, for the inverse gradient, the heat transfer performance was nearly constant with increasing pore density. At the low pore density, the inverse gradient performed better than the positive gradient during the whole boiling process. At high pore density, the positive gradient structure performed better in heat transfer at the early boiling stage. Three main types of bubble escape were observed: For the positive gradient bilayer, the bubbles moved up or down without lateral interference. In contrast, for inverse gradient, the bubbles mostly escape from the sides, which is easy to induce bubble merging. The inverse gradient surface generates larger bubbles, while the positive gradient surface produces a higher frequency of bubble detachment. Accordingly, two liquid replenishment models are proposed: for the positive gradient, external liquid replenishes from the side into the copper foam, while for inverse gradient, the liquid is mainly replenished from the top.

نویسندگان

H. Wang

College of Environmental Science and Engineering, Donghua University, Shanghai, ۲۰۱۶۲۰, China

Q. F. Ying

College of Environmental Science and Engineering, Donghua University, Shanghai, ۲۰۱۶۲۰, China

E. Lichtfouse

Aix Marseille Univ, CNRS, IRD, INRAE, CEREGE, Aix-en-Provence,۱۳۰۰۷, France

C. G. Huang

College of Environmental Science and Engineering, Donghua University, Shanghai, ۲۰۱۶۲۰, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • An, Y., C. Huang and X. Wang (۲۰۲۱). Effects of ...
  • Armin, S., T. Outi and C. Mauro (۲۰۲۱). Effects of ...
  • Du, Y, P., C. Y. Zhao and Y. Tian (۲۰۱۲). ...
  • Fan, X. G., L. Yang and M. Zhang (۲۰۲۱). Saturated ...
  • Gupta, S. K. and R. D. Misra (۲۰۱۹). An experimental ...
  • He, Z., Y. Yan and Z. Zhang (۲۰۲۱). Thermal management ...
  • Huang, C. G., H. Wang and E. Lichtfouse (۲۰۲۳). Experimental ...
  • Huang, R. L., C. Y. Zhao and Z. G. Xu ...
  • Hyungdae, K. and K. D. Eok (۲۰۲۱). Effects of surface ...
  • Jia, X., J. Shi and Z. Chen (۲۰۱۷). Single bubble ...
  • Jun, S., J. Kim and D. Son (۲۰۱۶). Enhancement of ...
  • Katarkar, A. S., A. D. Pingale and S. U. Belgamwar ...
  • Kurihara, H. M. and J. E. Myers (۱۹۶۰). The effects ...
  • Liu, R., Z. C. Teng and S. G. Yao (۲۰۲۱). ...
  • Ma, Y., C. Huang and X. Wang (۲۰۲۱). Experimental investigation ...
  • Manetti, L. L., G. Ribatski and R. Souza (۲۰۲۰). Pool ...
  • Mao, Y. B., W. Chen and J. Wang (۲۰۱۵). The ...
  • Mo, D. C., S. Yang and J. L. Luo (۲۰۲۰). ...
  • Moffat, R. J. (۱۹۸۸). Describing the uncertainties in experimental results. ...
  • Moha, M. S. K. and L. Ference (۲۰۲۰). Enhancement of ...
  • Robert, K. P. and P. Robert (۲۰۲۱). Pool boiling of ...
  • Sarangi, S., J. A. Weibel and S. V. Garimella (۲۰۱۵). ...
  • Wang, H. and L. J. Guo (۲۰۱۶). Experimental investigation on ...
  • Wang, H., L. J. Guo and K. Chen (۲۰۲۰). Theoretical ...
  • Xu, J, L., X. B. Ji and W. Zhang (۲۰۰۸). ...
  • Xu, Z. G. and J. Qin (۲۰۱۸). Pool boiling investigation ...
  • Xu, Z. G., C. Y. Zhao and Y. Zhao (۲۰۱۵a). ...
  • Xu, Z. G., M. Q. Wang and C. Y. Zhao ...
  • Xu, Z. G., S. Mou and Q. Wang (۲۰۱۸). Experimental ...
  • Yang, G., R. Xu and Y. Wang (۲۰۲۲). Pore-scale numerical ...
  • Zhang Z. H., S. Mou and Z. G. Xu (۲۰۱۸). ...
  • Zhang, H., X. L. Wang and Y. Du (۲۰۲۱). Influence ...
  • Zhao, Z., J. Zhang and D. Jia (۲۰۱۷). Thermal performance ...
  • Zhou, J., P. Z. Xu and B. J. Qi (۲۰۲۲). ...
  • Zhou, L. P., W. Li and T. X. Ma (۲۰۱۸). ...
  • Zhu, Y., H. T. Hu and G. L. Ding (۲۰۱۰). ...
  • نمایش کامل مراجع