用多孔泡沫金属改进中学化学实验的若干案例

多孔泡沫金属是一种具有多孔网状结构的新型功能材料,具有孔隙率高、比表面积大等特征。设计了四个实验案例,介绍泡沫金属在中学化学实验中的应用。用泡沫镍作为氢氧燃料电池的电极,可以在其孔隙结构中储存更多气体,延长放电时间。用泡沫铜卷曲后催化氧化乙醇,可增大接触面积,提高催化效果。用泡沫镍负载TiO_(2)后,可用于紫外光催化分解甲醛。用泡沫锌与稀硫酸反应,可大大提高反应速率,证明反应物接触面积对速率的影响。

多孔泡沫金属换热器内流体的流动和传热分析

对管间填充多孔泡沫金属的方形管壳式换热器内流体沿管间轴向强制层流的流动和恒热流密度的传热进行了理论研究。结果表明,流体的径向速度分布呈现类似于光管内湍流时近壁处薄层内变化率大,其余大部分区域平坦的特征;流体和泡沫的径向温度分布较为平坦;流体的压力降随泡沫孔数(ppi)增大的增长明显大于对流换热的Nu数随ppi数增大的增长;泡沫的孔隙率越小,流体的压力降越大,对流换热的Nu数也越大。

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

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.

多孔泡沫金属及其在化工设备中的应用

介绍了多孔泡沫金属的结构特征与力学、热物理、渗透、电学和声学等性能,重点讨论了它在化工生产装置中的应用状况,并对其在研究中存在的问题和应用前景作了评述。

多孔泡沫金属研究进展

多孔泡沫金属材料是近来得到日益发展的一种新型材料，其特点是它的内部由连续或不连续的气体与基体金属构成，因而具有特殊的性能，如能量吸收性、渗透性、阻燃耐热性等，在结构材料、功能材料领域具有极高的开发应用价值．本文概括地介绍了该材料的制作方法、性能特点和应用前景．

多孔泡沫金属磁流变液阻尼器设计及力学性能研究

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。

多孔泡沫金属的制备方法与应用前景

多孔泡沫金属是一种由金属基体和气孔组成的新型多功能复合材料,由于其具有很多其他金属材料所没有的良好性能,因此得到了愈来愈多的关注和研究兴趣。本文介绍了多孔泡沫金属的性能、用途及几种制备方法,并对其发展前景进行了展望。

空气横掠沉没于多孔泡沫金属中错列管束的对流传热

对空气横掠沉没于多孔泡沫金属中正三角错列传热管束的对流传热进行了试验研究。结果显示,多孔泡沫金属使得流体的流动阻力明显增加,但阻力增加的倍数随Reynolds数的增大而减小;多孔泡沫金属对对流传热具有明显的强化作用,强化效果随Re的增大而减小。与横掠错列光管束相比,本试验范围内,流动阻力增加的最大倍数为12.727,最小倍数为10.109;对流传热的最大强化倍数为2.78,最小强化倍数为2.08。总结出了适合于试验范围的对流传热的气流量纲1阻力系数的表达式和传热计算关联式。综合强化对流传热及增加流动压降两方面可知,多孔泡沫金属较适合于流体较小流速的场合。

发泡剂在多孔泡沫金属中的应用进展

多孔泡沫金属是一种具有独特结构和性能的新型功能材料,由于其巨大的应用前景,在工业领域,特别是汽车和航空航天领域受到了越来越广泛的重视。多孔泡沫金属的制备方法中,采用发泡剂制备的方法具有产量大、成本低、易工业生产等优点,因而已被广泛研究。综述了国内外发泡剂的种类和特点,以及在泡沫金属中应用的最新研究进展,讨论了泡沫金属发泡剂的发展方向。

多孔泡沫金属磁流变液阻尼材料及其力学性能研究

基于多孔泡沫金属的结构性能,研制一种新型的磁流变液阻尼材料,并搭建测试系统,研究其力学性能。在该材料中,磁流变液由于毛细管力的作用储存在多孔泡沫金属里面,在磁场作用下被抽出到剪切间隙内并产生磁流变效应;利用搭建的测试系统,研究多孔泡沫金属的材料、外加电流、剪切间隙和剪切应变率等参数对多孔泡沫金属磁流变液阻尼材料力学性能的影响,结果表明,设计的多孔泡沫金属磁流变液阻尼材料可产生明显的磁流变效应,在相同情况下,采用多孔泡沫金属铜时,多孔泡沫金属磁流变液阻尼材料具有最大的剪切转矩。

多孔泡沫金属的研究及其前景展望

多孔泡沫金属是一种新型功能材料。由于它具有独特的结构和性能 ,在工业中有着广泛的应用前景 ,且前景相当乐观。本文介绍了国内外多孔泡沫金属材料制备工艺及其性能的研究现状 ,并讨论了它在各个领域的应用以及发展前景。我院是国内进行泡沫金属研究较早的单位之一 ,对于泡沫金属制备工艺、成形机理进行了较为系统的研究 ,并取得了重要进展 。

多孔泡沫金属换热器内部的非热力学平衡

应用Brinkman-extended Darcy流动模型,对恒热流密度条件下,方形轴流式多孔泡沫金属换热器内流体与泡沫金属之间的瞬时局部非热力学平衡情况进行了分析。结果表明:当流体在低孔隙率、低ppi数的多孔泡沫金属通道内低速流动,以及当流体和多孔泡沫金属间存在较大的导热能力差异时,两者间的瞬时局部温差较大,不可忽略。

多孔泡沫金属相界面传热系数的研究

基于简单立方体模型并采用翅片理论分析得出了流体在多孔泡沫金属通道内层流强制对流时相界面传热系数的表达式,并在不同条件下研究了流体流速和孔隙结构对相界面传热系数的影响,结果表明,相界面传热系数随着流体流速的增大而增大,随着多孔泡沫金属孔密度的增大而增大,而随着多孔泡沫金属的孔隙率的增大先增大后减小。

多孔泡沫金属强化相变传热研究进展

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.

多孔泡沫金属研究现状及分析

多孔泡沫金属是一种新型多用途材料 ,在一般工业领域 ,特别是高技术领域受到越来越广泛的重视 ,为此近年来已引起了国内外研究者的研究兴趣 .笔者对多孔泡沫金属的研究现状进行了归纳和分析 ,提出了现存的问题和今后研究的几点建议 。

多孔泡沫金属的研究现状

本文简要回顾了泡沫金属的发展与研究现状，对多孔泡沫金属的制备及其所具有的机械及物理性能作了描述，并对其今后的研究和发展方向作了展望．

多孔泡沫金属换热器内流体流动和传热的均匀性分析

在恒定热流密度条件下,对单相流体分别强制轴向层流流经多孔泡沫金属换热器管内、外的流动和对流传热的均匀性进行了分析。结果表明:填充多孔泡沫金属后,流体的速度和温度分布的均匀性比光管时明显提高。对于壳程区域的全角点管间区域与内部管间区域,多孔泡沫金属的孔隙率越大,两者间平均流速的差异越大,对流换热的差异越小;多孔泡沫金属的ppi数越大,两者间的平均流速和对流换热的差异越小;管间距越大,平均流速的差异越小。

多孔泡沫金属的磁性能及对磁场影响的实验研究

针对多孔泡沫金属的磁学特性,设计了一台测试装置,主要包括通电线圈、上下磁极等,实验研究了不同材料、不同厚度的多孔泡沫金属对磁场的影响。结果表明,相同厚度的多孔泡沫金属,采用磁导率大的材料其间隙内部的磁感应强度也越大,对于导磁性的多孔泡沫金属,厚度的变化对磁场的影响最明显,磁导率越大,厚度对磁场的影响越大。实验结果为进一步研究多孔泡沫金属的磁性能提供了实验依据。

多孔泡沫金属内层流强制对流传热的相界面温差分析

基于简单立方体模型,应用Brinkman-Forchheimer-extended Darcy流动模型并结合边界层理论,分析了边界恒热流条件下的多孔泡沫金属通道内层流强制对流时流体与多孔泡沫金属间的相界面温差,结果表明,相界面温差随着流体流速的增大而减小,随着多孔泡沫金属孔密度的增大而减小,而随着多孔泡沫金属孔隙率的增大而增大。

多孔泡沫金属材料的性能及其应用

多孔泡沫金属是一种在金属基体中含有一定数量、一定尺寸孔径、一定孔隙率的孔洞的金属材料.由于其结构特殊,因此具备了多方面的特殊性能。作为结构材料,它具有轻质、高比强度的特点;作为功能材料,它具有多孔、减振、阻尼、吸音、隔音、散热、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种物理性能,因此在国内外一般工业领域及高技术领域都得到了越来越广泛的应用.本文对这种多孔泡沫金属材料的性能及其应用进行了较为全面的介绍。