铁基复合粉末多孔管强化传热性能研究

"高效换热器用烧结型复合粉末多孔管研究" 本文深入探讨了高效换热器中一种新型的烧结型复合粉末多孔管的设计与应用。由王宏智、刘京雷等研究人员主导，他们自主开发了铁基复合粉末多孔管，并对其在传热性能方面进行了详尽的研究。实验结果显示，这种多孔管在水中强化传热的效果是光管的2.4至3.7倍，而在酒精中的强化传热甚至达到了光管的8.7至12.1倍，表现出极高的传热效率。 多孔管的制造工艺包括电镀、化学腐蚀、喷涂、机械加工和烧结等多种方法，其中烧结法因其独特的优势而受到关注。烧结型表面多孔强化管自20世纪70年代以来，因其在沸腾传热强化方面的显著效果而被广泛应用。烧结法在金属管表面烧结金属粉末，形成多孔结构，可以有效提升多种工质如水、酒精、烯烃类、苯和氟利昂等的沸腾换热性能。这种技术在乙烯分离、空分、天然气液化、冷冻、空气调节、乙二醇蒸发以及海水淡化等多个领域都有广阔的应用前景。 研究人员利用扫描电子显微镜（SEM）对烧结的多孔管进行了物理性能检测，观察到多孔层具有"陷入式"孔穴的微观结构，这些孔穴内部相互连通，形成了独特的传热通道。多孔层的厚度测量为0.15mm，其孔隙率的估算对于理解传热性能至关重要。 通过对多孔管的传热性能测试，研究人员分析了沸腾传热强化的原理。这种强化传热主要得益于多孔结构增加了流体与管壁的接触面积，促进了湍流和微泡的形成，从而极大地提高了换热效率。此外，多孔层的孔隙结构还能减少热阻，加速热量传递。 烧结型复合粉末多孔管作为一种创新的强化传热元件，具有显著提高换热器效率的潜力。这一研究成果不仅有助于推动换热器设计的进步，也为工业领域的能源利用优化提供了新的可能。未来的研究方向可能包括进一步优化多孔结构、探索更多适用工质以及提高多孔管的耐久性和稳定性。