多孔泡沫金属论文_顾思忠

导读:本文包含了多孔泡沫金属论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:多孔,泡沫,金属,阻尼器,换热,神经网络,动力学。

多孔泡沫金属论文文献综述

顾思忠[1](2019)在《多孔泡沫金属散热模型内部流动和换热特性研究》一文中研究指出多孔泡沫金属具有密度小、比表面积大、机械强度高等特点,其用于散热设备可以提高散热器的传热性能,减小散热器的体积。本文以电子芯片的冷却为原型,对多孔泡沫金属散热器内部流动特性和传热特性进行了模拟和实验研究。首先,为了凸显泡沫金属散热器的特点,选用相同参数(体积和换热面积一样)下的传统矩形直肋散热器作为对比和参考,基于叁维层流、有内热源的稳态对流换热问题进行了数值模拟,并对矩形散热模型的计算结果进行叁个方面的分析:传热特性(温度场和对流换热的强弱)、流动特性(速度场和阻力特性)、综合性能评价(底板温度均匀性和散热器效益)。其次,对叁维随机泡沫模型的生成及其特点进行介绍,验证了模型的均匀性。同样对不同孔隙率的相似泡沫几何进行数值模拟,结果的分析方法与直肋模型一致。提出多孔模型的性能评价指标,寻求研究范围内的最优多孔结构。随后以孔隙率为65%的泡沫几何为对象,对泡沫金属在恒功率加热板的散热模型中的对流换热问题进行实验研究,通过底板上测点温度及流体压力损失与数值结果的对比,验证了模拟在一定程度上的可靠性。最后,分别从边界层理论和场协同理论阐释了泡沫金属强化换热的机制,这对于改善散热器散热性能、指导紧凑式换热设备设计具有重要意义。研究结果表明:(1)入口流量对直肋散热器的底板温度均匀性影响较大,而多孔材料可以改善底板温度的均匀程度。对于不同孔隙率的多孔结构,孔隙率过高或过低都会对底板温度的均匀性产生不利影响。(2)矩形直肋沿流动方向的局部Nu_x一直降低,多孔结构的Nu_x总体趋势也是下降状态,但会出现局部上升。多孔泡沫换热器的对流换热系数明显高于同条件下的矩形直肋,表现出良好的换热优越性。(3)矩形翅片的lgNu与lgRe存在良好的线性关系,同时拟合出了范宁摩擦因子f与Re的关系。多孔金属内部存在复杂流动,Δp也与Re成正比关系,同时拟合出了不同流量下Δp与ε的关系式。(4)对于泡沫金属散热模型,加热底板的冷却效果随着孔隙率的增大而变差,流体压降却显着减小。(5)在换热面积和体积相同的情况下,泡沫结构在0.1L/min的条件下的对流换热系数为3331.96 W/(m~2·K),更优于直肋翅片在入口流量为0.3L/min时的2873.56W/(m~2·K)。综合评价流动与换热的指标h/Δp~(1/3)表明,孔隙率为55%的多孔结构具有最优的性能。(6)多孔泡沫金属强化换热的机理在于周期性地破坏边界层,增加流体扰动和混合,减小温度梯度方向与速度矢量方向的夹角,提高温度场与速度场的协同性。(本文来源于《天津商业大学》期刊2019-05-01)

王尧,张春升,邢洪宪,张纪双,刘传刚[2](2019)在《多孔泡沫金属在防砂筛管应用中结构参数试验优化》一文中研究指出泡沫金属由金属与气体复合而成,是一种金属基体中含有一定数量、一定尺寸孔径、一定孔隙率的金属材料,具有良好的过流、过滤性能。利用泡沫金属作为挡砂介质开发的特种筛管,是一项油田防砂可行性解决方案。防砂筛管挡砂效果主要取决于挡砂介质的结构形式与规格参数。为优化泡沫金属挡砂介质的结构参数,指导防砂筛管的设计,利用室内岩心驱替模拟试验装置,开展不同结构、不同规格参数的泡沫金属挡砂性能试验,分析不同排布结构、不同厚度比的泡沫金属挡砂效果。结果表明,挡砂介质"外密内疏"的变孔径结构要优于均匀单一孔径结构,具备更好的过流抗堵塞效果,且随着驱替排量的增大,优势体现更加明显。当排量为100 mL/min时,变孔径驱替压差较均匀单一孔径压差降低约40%;不同泡沫金属厚度比的挡砂能力也不同,厚度比2︰3结构较厚度比2.5︰2.5结构驱替压差降低约15%,控砂量较1.5︰3.5结构降低约2.6倍。综合考虑驱替压差、出砂量及驱替排量等因素,泡沫金属作为防砂筛管挡砂介质,采用变孔径结构且厚度比为2︰3最适合油气田开发要求。为进一步优化防砂筛管结构提供了理论参考。(本文来源于《石油矿场机械》期刊2019年02期)

尹德蓉,张楠[3](2018)在《多孔泡沫金属强化池沸腾换热的研究进展》一文中研究指出综述了近年来多孔泡沫金属强化池沸腾换热的实验研究,从多孔泡沫金属的材料、厚度、孔密度、孔隙率及泡沫金属复合槽道对强化传热性能的影响进行总结,并对多孔泡沫金属强化沸腾换热的研究方向进行展望。(本文来源于《山东化工》期刊2018年11期)

张新铭,陈丹阳,王花[4](2017)在《基于二维Voronoi模型的多孔泡沫金属导热性能模拟研究》一文中研究指出多孔金属材料作为新型功能材料具有密度低、强度高、导热性能优良等特性,应用前景广阔,受到越来越多的关注。多孔材料的有效导热系数与随机孔隙结构相关,仅用孔隙率不足以描述真实材料的孔隙结构。采用二维Voronoi模型,定义孔隙随机度S和孔隙率ε作为孔隙结构参数,通过调节核点位置偏移因子α和边宽系数β改变模型的随机度S和孔隙率ε,分析随机度S和孔隙率ε对相对有效导热系数k*的影响。结果表明,随机度和孔隙率同时影响多孔泡沫材料的有效导热系数,当随机度S一定时,随着孔隙率ε增大,材料的有效导热系数k*减小;当孔隙率ε一定时,随着随机度S的增大,有效导热系数k*减小。根据大样本的有限元数值模拟结果,拟合了有效导热系数由孔隙率和随机度组成的函数表达式。(本文来源于《材料导报》期刊2017年21期)

陈惠秀[5](2017)在《浅谈多孔泡沫金属材料的性能及其应用》一文中研究指出以目前国内外普遍使用的多孔泡沫金属材料为例,着重研究了多孔泡沫金属材料的性能和应用范围,并对其应用前景进行了描述和总结。(本文来源于《石化技术》期刊2017年09期)

姚寿广,董招生[6](2017)在《多孔泡沫金属强化相变传热研究进展》一文中研究指出综述了近些年来多孔泡沫金属强化相变传热与应用的研究进展,主要分为实验研究和数值模拟研究两个方面.泡沫金属强化相变传热的实验研究进展主要包含池沸腾传热、管内流动沸腾传热、作为吸液芯以及与纳米流体结合强化传热这几个方面,主要分析泡沫金属的孔隙率、孔密度以及厚度等因素对强化传热的影响;数值模拟研究方面主要从泡沫金属的结构表征和数值模拟研究方法进行介绍;最后展望了泡沫金属强化相变传热的研究方向.(本文来源于《江苏科技大学学报(自然科学版)》期刊2017年04期)

姚行艳,喻其炳,陈志强,李川[7](2016)在《基于神经网络的多孔泡沫金属磁流变液阻尼器模型》一文中研究指出多孔泡沫金属磁流变液阻尼器是采用泡沫金属储存磁流变液的新型阻尼器。通过磁流变阻尼器的性能试验研究,得到了阻尼力与电流之间的关系,采用BP神经网络,建立了磁流变阻尼器正向模型。结果显示,神经网络模型能准确地预测磁流变阻尼器的阻尼力和控制电流,证明了该方法的有效性,与已有的模型相比,具有精度高,计算简便等特点。(本文来源于《重庆工商大学学报(自然科学版)》期刊2016年03期)

姚行艳,刘传文,喻其炳,李川[8](2016)在《多孔泡沫金属磁流变液阻尼器设计及力学性能研究》一文中研究指出磁流变液阻尼器的力学性能直接决定了其应用范围。目前的磁流变液阻尼器主要集中于大阻尼力的减振,而对于阻尼力范围较小的应用较少。对此,根据多孔泡沫金属材料的特性,论文设计了一种多孔泡沫金属磁流变液阻尼器,分析了其工作原理,并利用搭建的性能测试系统对其力学性能影响因素进行了研究。结果表明:该多孔泡沫金属阻尼器可用于小阻尼力方面的减振,而且其他条件相同时,采用泡沫金属铜产生的阻尼力比采用泡沫金属镍的阻尼力大,为磁流变技术的推广应用提供了新思路。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2016年05期)

施娟,陈振乾,马强[9](2015)在《多孔泡沫金属内气泡动力学行为的格子波尔兹曼方法模拟》一文中研究指出为了研究多孔泡沫金属骨架对气泡上升运动的影响,基于多孔泡沫金属的骨架结构,建立了多孔泡沫金属内气泡动力学行为的物理模型,并利用格子Boltzmann方法(LBM)模拟孔隙尺度下气-液两相流动.考虑多孔泡沫金属内流体间以及流固间的相互作用力,采用多组分单松弛的Shan-Chen模型,模拟气泡在泡沫金属孔隙结构内的运动形态.对含有泡沫金属以及不含泡沫金属的计算区域内气液两相流的密度场进行了比较.实验结果表明:泡沫金属骨架的存在改变了两相流流场,同时使气泡上升过程中边界受到挤压,从而改变气泡的上升速度;随着重力场的增大,流体区域内有序排列的泡沫金属结构可以加快气泡上升速度.(本文来源于《东南大学学报(自然科学版)》期刊2015年04期)

姚行艳[10](2014)在《基于多孔泡沫金属的磁流变液阻尼器关键机理及性能研究》一文中研究指出机械振动无处不在,研究如何减小机械振动是一个重要的课题。常用的阻尼器一般通过自身储存和消耗振动能量的方式进行减振,缺乏自我调节能力。为此,迫切需要一种具有良好可控性和非线性特征的智能阻尼器。磁流变液阻尼器是一种可以通过调节外加电流的大小控制阻尼力的智能器件。目前关于磁流变液阻尼器减振的研究主要集中在控制阻尼力较大的振动,而对一些需要较小阻尼力的振动研究较少。而且,传统磁流变液阻尼器的工作缸内部需要充满磁流变液,为防止泄漏需要专门设计相应的密封装置;同时,磁流变液中硬质磁性颗粒的存在不可避免的会与密封装置产生摩擦,从而对阻尼器造成磨损,影响了其使用寿命。以国家自然科学基金项目和上海市联盟计划项目为背景,论文针对将孔泡沫金属应用于磁流变液阻尼器的关键机理展开研究,开发了一款基于多孔泡沫金属的磁流变液阻尼器,并设计了其性能测试系统,对所开发的阻尼器的性能进行了测试。研究的主要内容如下:①研究了磁流变液在多孔泡沫金属中的流动从计算流体动力学基本控制方程出发,基于磁流体动力学和麦克斯韦方程,建立了磁流变液在泡沫金属中流动的控制方程;应用有限体积法,模拟仿真了磁流变液在多孔泡沫金属中的流动,得到了压强和速度分布。②分别从理论和实验两个方面研究了磁流变液的法向应力将磁流变液简化为椭圆球状,建立了磁场能量法的磁流变液法向力模型。为研究磁流变液的静态法向力和稳态剪切法向力,利用平行板型流变仪,首先研究了测试时间、磁场强度和温度对静态法向力的影响,而对于剪切模式下的稳态法向力,还研究了其与剪切速率的关系。同时,还研究了间距与磁场强度的关系,分别将平均稳态法向力和剪切应力、静态法向力和稳态法向力进行了比较,并从磁性颗粒微观结构演变的角度,阐释了磁场作用下磁流变液法向力的产生机理。③研究了储存在泡沫金属中磁流变液的法向力在研究磁流变液法向力基础上,利用平板型流变仪实验研究了测试时间、磁场强度、温度、剪切应变及振荡频率对储存在多孔泡沫金属中磁流变液静态法向力和振荡剪切法向力的影响。④研制了一套多孔泡沫金属磁流变液阻尼器样机研制了一种基于多孔泡沫金属的磁流变液阻尼器,不仅结构简单,成本低,而且可以防止泄漏,适用于小阻尼力的减振。详细阐述了阻尼器的结构和工作原理,并对磁阻进行了计算;然后,利用有限元仿真得到阻尼器内部的磁场分布,详细分析并讨论了电流、泡沫金属及泡沫金属材料对磁场强度的影响;最后,通过计算不同泡沫金属材料对剪切间隙内部磁阻的影响,分析了孔泡沫金属磁流变液阻尼器的磁特性。⑤研究了多孔泡沫金属磁流变液阻尼器的力学性能及动态响应时间针对多孔泡沫金属磁流变液阻尼器,自行设计并搭建了一套性能测试系统。实验研究了外部电流、剪切速度、多孔泡沫金属材料与阻尼力及响应时间的关系,同时,还研究了剩磁对力学性能的影响;基于牛顿第二定律建立了动态响应时间计算模型,通过一个动态响应时间的算例,分析了影响动态响应时间误差的原因。⑥研究了多孔泡沫金属磁流变液阻尼器的阻尼力特性,建立了神经网络模型针对模拟仿真和实验结果,根据牛顿第二定律及伯努利方程,推导了磁流变液在泡沫金属中流动的能量损失方程,得到了局部水头损失和沿程损失,发现局部能量损失是机械能损失的主要原因。利用将多孔泡沫金属里的磁流变液等效为环形体积的方法,得到了产生磁流变液效应的有效磁流变液体积,推导了多孔泡沫金属磁流变液阻尼器的阻尼力计算模型。最后,根据阻尼力特性,结合实验数据,利用BP神经网络,建立了阻尼器的神经网络模型。结果表明,利用神经网络模型预测得到的阻尼力与实验结果吻合较好。(本文来源于《重庆大学》期刊2014-11-01)

多孔泡沫金属论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

泡沫金属由金属与气体复合而成,是一种金属基体中含有一定数量、一定尺寸孔径、一定孔隙率的金属材料,具有良好的过流、过滤性能。利用泡沫金属作为挡砂介质开发的特种筛管,是一项油田防砂可行性解决方案。防砂筛管挡砂效果主要取决于挡砂介质的结构形式与规格参数。为优化泡沫金属挡砂介质的结构参数,指导防砂筛管的设计,利用室内岩心驱替模拟试验装置,开展不同结构、不同规格参数的泡沫金属挡砂性能试验,分析不同排布结构、不同厚度比的泡沫金属挡砂效果。结果表明,挡砂介质"外密内疏"的变孔径结构要优于均匀单一孔径结构,具备更好的过流抗堵塞效果,且随着驱替排量的增大,优势体现更加明显。当排量为100 mL/min时,变孔径驱替压差较均匀单一孔径压差降低约40%;不同泡沫金属厚度比的挡砂能力也不同,厚度比2︰3结构较厚度比2.5︰2.5结构驱替压差降低约15%,控砂量较1.5︰3.5结构降低约2.6倍。综合考虑驱替压差、出砂量及驱替排量等因素,泡沫金属作为防砂筛管挡砂介质,采用变孔径结构且厚度比为2︰3最适合油气田开发要求。为进一步优化防砂筛管结构提供了理论参考。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

多孔泡沫金属论文参考文献

[1].顾思忠.多孔泡沫金属散热模型内部流动和换热特性研究[D].天津商业大学.2019

[2].王尧,张春升,邢洪宪,张纪双,刘传刚.多孔泡沫金属在防砂筛管应用中结构参数试验优化[J].石油矿场机械.2019

[3].尹德蓉,张楠.多孔泡沫金属强化池沸腾换热的研究进展[J].山东化工.2018

[4].张新铭,陈丹阳,王花.基于二维Voronoi模型的多孔泡沫金属导热性能模拟研究[J].材料导报.2017

[5].陈惠秀.浅谈多孔泡沫金属材料的性能及其应用[J].石化技术.2017

[6].姚寿广,董招生.多孔泡沫金属强化相变传热研究进展[J].江苏科技大学学报(自然科学版).2017

[7].姚行艳,喻其炳,陈志强,李川.基于神经网络的多孔泡沫金属磁流变液阻尼器模型[J].重庆工商大学学报(自然科学版).2016

[8].姚行艳,刘传文,喻其炳,李川.多孔泡沫金属磁流变液阻尼器设计及力学性能研究[J].机械设计与制造.2016

[9].施娟,陈振乾,马强.多孔泡沫金属内气泡动力学行为的格子波尔兹曼方法模拟[J].东南大学学报(自然科学版).2015

[10].姚行艳.基于多孔泡沫金属的磁流变液阻尼器关键机理及性能研究[D].重庆大学.2014

论文知识图

常压多孔泡沫金属换热器示意空气纵向冲刷多孔泡沫金属中顺多孔泡沫金属显微结构图流体掠过多孔泡沫金属中的平板空气纵掠多孔泡沫金属中顺列 ...多孔泡沫金属换热器结构示

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