Disipación de Calor de Espumas de Aluminio de Tipo de Celdas Abiertas Fabricadas por Proceso de Fundición por Replicación
Autores: Kim, Jongmin; Ha, Taekyu; Lee, Youngki; Kang, Byungil; Kim, Youngjig
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Espuma de aluminio
Disipación de calor
Tamaños de poro
Porosidades
Tasa de enfriamiento
Caída de presión
Licencia
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Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
La espuma de aluminio de tipo de celda abierta demuestra una excelente disipación de calor gracias a los poros interconectados. En este estudio, se fabricaron espumas de aluminio de tipo de celda abierta con varios tamaños de poro y porosidades utilizando el proceso de fundición por replicación, que es un proceso relativamente simple. La porosidad de las espumas fabricadas osciló entre aproximadamente el 55% y el 62%. Para evaluar la disipación de calor de las espumas fabricadas, se diseñó un sistema de enfriamiento por aire. El dispositivo podía hacer pasar una cantidad controlada de aire a través de los poros conectados, midiendo simultáneamente la caída de presión deltaP y los cambios de temperatura. Se confirmó que las espumas de aluminio de tipo de celda abierta exhibieron una tasa de enfriamiento muy alta en la fase inicial de enfriamiento, y el comportamiento térmico está influenciado por las características estructurales. A una porosidad del 62%, se midió que la tasa máxima de enfriamiento inicial era de 1.41 /s para un tamaño de poro de 0.7~1.0 mm, y se observó que aumentaba significativamente a 3.82 /s para un tamaño de poro de 2.8~3.4 mm. Además, para el mismo tamaño de poro, un aumento en la porosidad resultó en un aumento en la tasa de enfriamiento inicial. Tamaños de poro más grandes y porosidades más altas llevaron a una menor caída de presión deltaP y mejoraron el flujo de aire, aumentando la eficiencia de enfriamiento de las espumas de aluminio de tipo de celda abierta.
Descripción
La espuma de aluminio de tipo de celda abierta demuestra una excelente disipación de calor gracias a los poros interconectados. En este estudio, se fabricaron espumas de aluminio de tipo de celda abierta con varios tamaños de poro y porosidades utilizando el proceso de fundición por replicación, que es un proceso relativamente simple. La porosidad de las espumas fabricadas osciló entre aproximadamente el 55% y el 62%. Para evaluar la disipación de calor de las espumas fabricadas, se diseñó un sistema de enfriamiento por aire. El dispositivo podía hacer pasar una cantidad controlada de aire a través de los poros conectados, midiendo simultáneamente la caída de presión deltaP y los cambios de temperatura. Se confirmó que las espumas de aluminio de tipo de celda abierta exhibieron una tasa de enfriamiento muy alta en la fase inicial de enfriamiento, y el comportamiento térmico está influenciado por las características estructurales. A una porosidad del 62%, se midió que la tasa máxima de enfriamiento inicial era de 1.41 /s para un tamaño de poro de 0.7~1.0 mm, y se observó que aumentaba significativamente a 3.82 /s para un tamaño de poro de 2.8~3.4 mm. Además, para el mismo tamaño de poro, un aumento en la porosidad resultó en un aumento en la tasa de enfriamiento inicial. Tamaños de poro más grandes y porosidades más altas llevaron a una menor caída de presión deltaP y mejoraron el flujo de aire, aumentando la eficiencia de enfriamiento de las espumas de aluminio de tipo de celda abierta.