先进的散热系统检讨陶瓷和陶瓷基复合材料的热交换器_陶瓷基复合材料的检测
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先进的散热系统检讨陶瓷和陶瓷基复合材料的热交换器
1.介绍
这项工作的总体目标是在热交换器中使用当前陶瓷材料（包括单片），热转移的主要目标申请评估其潜在的好处和可行性是确定最有前途的换热器的设计使用陶瓷基础上从行业提供的信息，专利，技术这样的概念，行业和目前正在使用这些材料的应用是目前正在使用材料是类型被认为包括蒸发器，热泵系统，气体冷却器，管银行和基体表面的热交换。
陶瓷的主要特点进行了调查，以便针对特定用途的陶瓷，然后以针对具体用法指导发展的最可行的设计这背后的传统努力热调查研究工作可以划分为三个主要方面：更换现有的几何形状，结构的重大变化的建筑材料，采用新的几何概念，利用先进的制造技术，新铺料的实施可行性的利益最大化，也被评估和处理作为粘接，装配，装配，建设过程中的控制环境的需要，以及机械/的结构制造或实施技术问题还查明，在新兴和传统热常规材料陶瓷的相对优点传输系统。
2．潜在的陶瓷和陶瓷基复合材料（CMCS）
控股承诺在热交换器的热使用的固体材料一般可以分为四大类聚合物，金属，陶瓷，碳素材料在未修改或无钢筋令人满意，在某些应用先进的材料需要更强，更硬，更轻的重量，更耐材料提供工程师拥有巨大的能力，以创建无限数量的新材料，有独特的性能不能用一个单片的建设的系统为未来的换热器设计，而不是选择一个单一的材料，多种材料的承诺可能被选中，然后量身定做满足的材料的具体要求，是构建两个或两个以上的材料，俗称为成分，并有特色的的个人，目前在复合材料中的更大数量的被称为的被称为巩固阶段，或加固，因为它与热，如特殊的碳纤维，碳化硅颗粒和钻石partices导电增强创建具有高的热导率和热膨胀系数（CTE的）广泛的新材料，它有可能在这项工作中，更详细的信息都陶瓷基复合材料（CMCS）的属性 使用这些材料在热换热器设计（固体，气体，液体，天然气气等）
美国测试和材料协会（ASTM）定义为“的文章，其尸体是从基本上是无机非金属物质，要么是从熔融体冷却凝固形成的陶瓷材料，或已形成，同时或随后成熟陶瓷相关这些材料在使用行动通常是离子键或共价键，可能结晶或无定形，在这种类型的电子结合，陶瓷倾向于前经常发生塑性变形断裂从而在相当低的拉伸强度和普遍较差的材料的韧性。此外，由于这些材料往往是多孔，微孔可以作为进一步降低韧性和强度因素的压力可以结合，导致灾难性故障的材料，而不是失败的通常较为平缓的相关模式金属。虽然往往被忽视，陶瓷展览塑料晶体材料，这种变形过程中发生得非常缓慢，由于陶瓷的刚性结构和脱位，以非结晶的陶瓷材料的防滑系统缺乏，粘性流动是塑性变形的主要来源，也很给出了一个典材料性能非常简要概述。
两个热交换器施工中使用了更传统的金属材料，陶瓷材料的主要他们的的温度，腐蚀，陶瓷材料，可承受的工作温度（1400度），远远超过传统的金属例如，散装的碳钢热的材料温度不应超过425度的，由不锈钢制造的热交换器的散装物料温度一般应不超过650度。结果，热交换器，必须受到保护，在某些应用中。热保护可以通过手段的环境功能，XINJIANG 2004障涂层覆盖金属加A的效果
电阻到的的其他案件的整体性能，从而减少热量，单位在保持较低的整体材料操作模式的平行流模式，而不是逆流模式的效果添加到空气是热的上游废气热交换器上游的整体热效率降低费用，增加热交换器的使用寿命。这种技术还具有降低热交换器的整体效率的影响。
第二陶瓷换热器的主要优点是其耐腐蚀和化学物质的侵蚀。在正常情况下发生的腐蚀而加剧了高架作业，腐蚀可以发生在许多不同的形式，在废气流。虽然这个比例形成一个保护层，可引起间歇性使用的换热器和由此产生的热循环的规模脱落，露出底层材料的进一步攻击。
开始为热交换器的计算必须知道一些温度，质量流量和使用的介质的信息。在这个例子中，这些参数值，这些值虽然ireality与其他设备相关的自由选择。在第1款中，输入必要的运行计算将单挑。在第1.2.2从周期天宝计算运行结果进行了讨论。
与烟道气的温度，质量流量和压力的摄氏269.27度，130.364公斤/ s和1.023酒吧，与水交换热量120.78度，18.184公斤/ s和45杆。掐尖的热交换器设置在20˚K，这是一个选择的金融参数的值。如果选择一个较小的温差热交换的面积必须大于生产成本将增加。输入参数，周期节奏的需要运行计算，如表1所示。
当所有必要的输入参数，填补了周期节奏可以执行计算运行。已完成计算后，将自动显示系统中的情节。在这个例子中，创建的Q-T图。将讨论结果的情节和图表。
它很容易看到，有两个输入参数模型之间的主要区别。第一个是在能量方程码（或Eeqcod）。在模型12
此代码，这意味着thatfirst在能量方程码。在模型12此代码，这意味着该仪器的能量方程用于计算焓（或温度）出口1。在这种情况下，必须是已知的质量流量，因此，在源1。负值表示质量流量，质量流量源。模型2此代码设置1，表明能量方程被用来计算质量流量。在这种情况下，温度和质量流量源7来计算。
第二个区别是不太明显的，是关于“Tout1”。入口温度和“Delth”车型之一，在这“Tout1”的关系，可以计算：Tout1= Tin2 – Delth。
对于一个简单的换热器，它是有用的传热看在QT图。由于这两款车型在热力学的观点是相同的，有没有计算值或阴谋的差异。在QT图（图2）可以看出，烟气降温和水升温。这个数字线之间的灰色表面，表示在热交换器（热）由于传热（火用）损失。
设置环境的定义，在一般的数据窗口（菜单栏）后，将能源和火用流表。一个中等的（火用）是相对于所选择的环境。因此，环境要设置这样的循环节奏可以使这个火用计算。对于这个例子中，环境是选择像（25˚摄氏度）。仔细一看，在本段将采取从设计计算的结果。再次，两款车型都使用周期节奏的计算工作。计算的设计情况，重要的是要知道，如果在关闭设计情况的传热率后，第一次或二次侧质量流量取决于。在第1.3.1的设计计算，其中出口温度是未知的，将被视为一个向外的温度和一个质量流量，而在第1.3.2是未知的。在第1.3.3传热计算方法假设现在烟气质量流量是固定的，并通过热交换器后，水的出口温度也必须保持恒定在249.27°C间像在设计情况。为了达到这个值必须控制水的质量流量。周天宝说明Eeqcod热交换器= 1，可以计算的质量流量。在传热模型3的容积率是根据水像在模型1和模型4这个值取决于烟气像在模型2。现在的根据表5率（UA）将得到解释。
对于非设计计算周期节奏，利用传热表面热交换器，尿酸容积率。在设计计算此值的UA可以从发生的计算传热计算。（设计）的价值被称为后关闭设计尿酸值可以计算出来。的设计情况的UA值等于：
Φ高= UA*ΔTln[千瓦]。
3．潜在的陶瓷和陶瓷基复合材料的应用（CMCS）
使用陶瓷材料在热被分为四个基于主热机制的基础：（1）液体-液体热交换器（2）液体-气体热交换器（3）气体-气体热交换器;和（4）散热器。
4.制造方法和陶瓷的探伤CMCs
由更换材料或实施新的配置，在引进陶瓷和陶瓷基在热交换器复合材料，它是必要考虑在制造过程中的特殊需要，移交，和操作流程。例如，热膨胀系数差别很大取决于成品类型。
当连接不同的材料时，差热膨胀或收缩，可有病理上的热交换本节的长期耐久性的影响，对实施热交换器陶瓷材料的重要方面是进一步研究。
5.陶瓷和陶瓷基复合材料的新性质的剥削（CMCs）
陶瓷和陶瓷基复合材料（CMCS）的主要特点进行了研究，在这项研究中，确定热交换工作的具体用途，可以划分成三个主要领域：（1）更换现有的几何形状的建筑材料，（2）主要构的变化，导致采用新的几何概念。
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