Analytical and Numerical Modeling of Conductive and Convective Heat Transfer Through Open-Cell Metal Foams
Notice bibliographique
Résumé
In this paper, a comprehensive analytical and numerical study of conductive and convective heat transfer through high porosity metal foams is presented. In the first part a novel theoretical model for determination of effective thermal conductivity of metal foams is introduced. This general analysis can be applied to any complex array of interconnected foam cells. Assuming dodecahedron unit cell for modeling the structure of metal foams, an approximate equation for evaluation of effective thermal conductivity of foam with a known porosity is obtained. In this approximation method, unlike the previous two-dimensional (2D) models, porosity is the only geometric input parameter used for evaluation of effective thermal conductivity, while its predictions of effective thermal conductivity are in excellent agreement with the previous models. In the second part a 3D numerical model for conduction in metal foam is constructed. The foam has a square cross section and is exposed to constant temperature at both ends and constant heat flux from the sides. We assume local thermal equilibrium (LTE), i.e., the solid and fluid temperatures are to be locally equal. Comparison of the 3D numerical results to the experiments shows very good agreement. The last part of the study is concerned with the 3D numerical modeling of convective heat transfer through metal foams. Experimentally determined values of permeability and Forchheimer coefficient for 10 pores per inch (PPI) nickel foam are applied to the Brinkman-Forchheimer equation to calculate fluid flow through the foam. Local thermal equilibrium (LTE) and local thermal non-equilibrium (LTNE) methods were both employed for heat transfer simulations. While LTE method resulted in faster calculations and also did not need surface area to volume ratio (αsf) and internal convective coefficient (hsf) as its input, it was not accurate for high temperatures. LTNE should be used to obtain distinct local solid and fluid temperatures.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».