금속 및 세라믹 폼과 같은 오픈 셀 재료는 가벼운 중량, 우수한 유량 혼합 능력 및 넓은 표면적을 덮을 수있는 능력으로 인해 고온 응용 분야에서 광범위하게 사용되었습니다. 그것들은 일반적으로도 1과 같이 상호 연결된 단단한 스트럿과 접근 가능한 공극 공간으로 구성됩니다.
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오픈 셀 폼은 우수한 구조적 특징을 가지고 있으며 고온 (1400k 이상의 니켈 폼 및 2000k 이상의 알루미나 폼)에 내성이있을 수 있으므로 현재 부피의 태양 수신기, 다공성 버너, 열 화학적 반응기 및 열 교환기와 같은 다양한 열 응용 분야에서 물질을 채우는 데 주목을 받고 있습니다. 농축 태양 복사의 흡수체로서 오픈 셀 폼은 특히 태양 에너지 활용에서 인기가 있습니다 (그림 2 참조)
공급 가스는 농축 태양 복사에 의해 조사되는 다공성 흡수체를 통과 할 때 1300K 이상으로 가열 될 수 있습니다. 따라서,이 기술은 우주선의 열 추진에서 유망 해졌다. 현재 주요 권력은이 분야에서 연구를 수행하고 있습니다.
고온에서는 복사 열 전달이 근본적으로 중요합니다. 방출, 흡수 및 산란 현상을 포함하는 일종의 복잡한 열전달 모드입니다. 필수 특성으로서, 오픈 셀 폼의 복사 특성은 계산 및 응용 프로그램과 관련된 관련 분야에서 근본적인 역할을합니다. 그러나, 복사량의 측정 및 모델링은 다중 상 재료를 고려할 때 일반적으로 복잡합니다. 측정에서, 방사성 신호는 강하게 산란 거동으로 인해 고 다공성 물질과 상호 작용 한 후 매우 시끄럽고 약해집니다. 수치 모델링에서는 개별 수준 시뮬레이션에서 정확한 기공 수준 복사 속성을 정의하기가 어렵습니다.
한편, 온도, 파장 및 구성 요소와 같은 몇 가지 주요 요인도 조사에 영향을 미칩니다. 그럼에도 불구하고, 많은 연구자들이 여전히이 분야에서 수십 년 동안 연구 해 왔습니다. 지금까지 몇 가지 효과적인 방법이 개발되었습니다. 예를 들어, 평균 무자비 및 산란 분포 계산 방법은 다중 상 미디어의 복사 특성을 얻는 데 유효한 것으로 판명되었습니다. 또한, 다중 RTE 방법은 다중 단계 매체의 복사 특성화를위한 완전한 수학적 기초와 물리적 원리를 보여줍니다.
Xia 교수와 그의 그룹의 연구는 더 나은 활용을 위해 폼 재료의 기본 복사 특성을 결정하는 것을 목표로합니다. 그들은 SEM 및 X- 선 μ-ct 기술 또는 사용자 정의 알고리즘으로부터 얻은 기공 수준 구조에서 복사 특성을 추출하기위한 고급 수치 모델을 확립했다. 또한, 그들은 태양 에너지 수신기와 열교환 기에 대한 많은 매력적인 고온 실험을 수행했습니다. 그들의 작업은 열 응용 분야에서 더 나은 다공성 재료를 선택하는 방법과 해당 재료를 선택한 결과에 대한 중요한 정보를 제공했습니다.
Xia 교수의 그룹 구성원 인 Yang Li는 지난 4 년간 오픈 셀 폼의 멀티 스케일 및 다중 스펙트럼 방사 열 전달 메커니즘에 중점을 두었습니다. 그의 연구는 유용한 정보를 제공하고 다공성 물질의 복사 열 전달에 대한 깊은 이해를 목표로한다. 그는 최근 예측 모델로 금속 및 세라믹 폼의 복사 특성을 조사했습니다. 멸종 계수, 산란 알베도 및 산란 위상 기능과 같은 필요한 특성은 니켈 세트 및 알루미나 폼 세트에 대해 결정되었습니다. 거시적 및 마이크로 스케일 모두에서 Li 박사의 작업에서 포괄적 인 연구를 찾을 수 있습니다.
이러한 결과는 최근 저널 Solar Energy Materials and Solar Cell . 이 작품은 Yang Li, Xin-Lin Xia, Chuang Sun, Jing Wang 및 Harbin Technology, P.R. China의 He-Ping Tan에 의해 수행되었습니다.
