摘要

近年来开孔泡沫金属运用于散热设备逐渐成为研究的热点。由于其结构复杂无序,数值模拟时大都将其结构进行化简,目前已有种类繁多的简化模型,然而适用于传热与流动特性模拟研究的简化模型尚不明确;另外,适用于散热领域的泡沫金属结构参数有待详细研究。为此,建立开孔泡沫金属的5种简化三维模型,并进行传热和流动特性的对比研究,认为Gibson-Ashby模型更能准确描述实际开孔泡沫金属的传热和流动性能;在此基础上,采用Gibson-Ashby模型对开孔泡沫金属的关键结构参数进行了传热和流动综合性能分析,研究结果表明:孔隙率90%,孔密度30PPI开孔泡沫金属翅片的综合性能j/f~( 1/3)最优;将孔隙率90%,孔密度30PPI开孔泡沫金属翅片与平直翅片进行对比,结果表明:开孔泡沫金属翅片换热效果是平直翅片的2倍以上,综合性能也优于平直翅片。论文研究可为开孔泡沫金属在换热领域的应用和设计提供参考。