Exposed-area dependent forced convective heat transfer in periodic lattice structures
Notice bibliographique
Résumé
This study presents numerical investigations of heat transfer and fluid flow in metal foams made of distinctive topologies. Two bio-inspired structures referred to as sponge and body-centered sponge (BCS), which exhibit identical thermophysical properties along three orthogonal axes, are proposed. Initially, the pore-scale computational model is validated, showing a deviation of less than 3 % when compared to the existing literature. Despite the intricate conductive pathways of the BCS structure, it is found to be a highly promising porous material as a heat exchanger, exhibiting the highest Nusselt number (twice as much as in cubic structures in water flow), friction factor (4.7 times as that in cubic structures in water flow), and performance evaluation criterion (PEC) (1.2 times as that in cubic structures in water flow). In addition, it is concluded that the large exposed area of fluid-foam walls and the high tortuosity of the BCS structure significantly enhance the Nusselt number . This complexity increases the frequency of flow deflection and stagnation, contributing to improved heat transfer performance. Finally, empirical equations for the Nusselt number and friction factor as a function of the unified exposed area parameter, Reynolds number, and Prandtl number have been developed with acceptable precision, accompanying with the R-squared value higher than 0.97.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».