繊維状金属多孔体を活用したミニチャンネル流での伝熱促進

机译：利用纤维金属多孔体的迷你通道流改善传热

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近年，電子製品の性能向上，小型化により製品の発熱密度は増加する傾向にあり，その冷却システムの性能向上は必須であるといえる．一般に熱伝導に比べて多量の熱輸送を可能にする対流熱伝達は，熱交換量を増大させるためには，実効的な伝熱面積を増大させることが有効である．その点，金属多孔体は表面積が大きく，固体相内部の良好な熱伝導が保持でき，さらに流体混合の促進も期待できることから，その伝熱促進効果が注目されている．従って金属多孔体を伝熱促進体として用いた場合の研究がこれまで様々なものが行われてきた．しかしその研究のほとhどが発泡性金属融液から生成した多孔体による熱伝達に関する研究である．一部では繊維状の金属多孔体を用いた熱伝達に関する研究もなされているが，それら先行研究のほとhどが作動流体に空気が採用されており，作動流体に水を採用した際の金属多孔体による熱伝達の研究例は少なく，その場合の熱伝達促進の支配的要因について理解を深める必要がある．本研究は，アルミニウムの微細な繊維を複雑に積層，焼結して作製された金属多孔体を，アルミニウムブロックに直接溶着した状態で矩形流路内に設置し，作動流体が純水の場合で層流状態から乱流状態まで変化させた際の伝熱流動実験を行った．さらに実験結果に対する検証と考察のため，実験とは異なる単純化した構造の格子モデルの金属多孔体を用いて，CFDによる数値熱流体解析も併せて行い，両者の結果から，金属多孔体の構造が熱伝達に及ぼす影響について考察した．

机译：近年来，通过提高电子产品的性能和小型化，产品的发热密度趋于增加，冷却系统的性能改善至关重要。通常，与传热相比，允许大量热传输的对流热传递是有效地增加有效的传热面积以增加热交换量。此时，金属多孔体具有大的表面积，并且可以保持固相的良好的热传导，并注意到传热促进效果，因为它也可以促进促进流体混合。因此，在金属多孔体用作传热促进剂的情况下已经进行了各种研究。然而，该研究是由可发泡金属熔体产生的多孔体的热传递的研究。有些人已经使用纤维金属多孔研究了热传递，但随着H-H-H-H-H-H-H-HD-HIAKE，采用空气，采用水，金属多孔体的热传递的研究实例少，有必要深化对该案例中传热促进的主导因素的理解。将该研究置于矩形通道中，其中用铝的细纤维产生和烧结用细纤维烧结并直接烧结到铝块，工作流体在纯水中进行传热流动实验改变到湍流状态的层流状态。此外，对于实验结果的验证和讨论，CFD的数值热流体分析也使用与实验不同的简化结构的简化结构的金属多孔体进行，并且从结果中进行金属多孔体的结构讨论了传热的影响。

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来源
《日本伝熱シンポジウム》|2020年|1(CD-ROM)|共6页
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田坂稜登; 山田崇; 小野直樹;
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中图分类 TK124-53;
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