泡沫金属的当量辐射导热系数数值分析

摘要

在高温条件下，辐射换热是泡沫金属内的主要传热方式。由于辐射和导热的耦合作用，泡沫金属的当量导热系数同时包含了热传导和热辐射的贡献。辐射换热对总换热热流贡献可通过将辐射换热按照导热的方式处理而得到的当量辐射导热系数来表示，基于此可以分析泡沫金属结构及物性参数对辐射传热作用的整体影响。本文数值求解了导热-辐射耦合条件下泡沫金属的当量辐射导热系数，分析了温度、发射率、孔隙尺寸、样品厚度等因素的影响规律及影响机制。结果表明，当量辐射导热系数随温度的升高呈非线性迅速增大，耦合辐射当量导热系数部分占优。当量辐射导热系数随样品厚度的增加而增大，且孔隙率越大变化越明显。降低温度、固体骨架发射率、减小孔隙尺寸可减小当量辐射导热系数。