Попов, Игорь Александрович. Гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах. Интенсификация теплообмена : монография

гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах ГЛАВА 1. ПОРИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ: КЛАССИФИКАЦИЯ, ПРИМЕНЕНИЕ, СВОЙСТВА 1.1. Классификация пористых материалов Разработка конструкций теплообменных элементов возможна только при использовании наиболее оптимальных материалов и при использовании всех современных технологических возможностей. Одним из перспективных и эффективных способов интенсификации тепломассообменных процессов является использование в теплообменных устройствах пористых металлов. Физическую основу этого способа состав­ ляет чрезвычайно высокая интенсивность теплообмена между проницаемой матрицей и протекающим сквозь нее теплоносителем вследствие очень раз­ витой поверхности их соприкосновения. Практическая реализация этого способа стала возможной только после того, как развитие технологии и, в первую очередь, порошковой металлургии позволило производить разнооб­ разные пористые материалы. Пористые среды, в том числе и пористые металлы, характеризуются целым рядом параметров, каждый из которых в отдельности не дает полно­ го представления о свойствах пористого тела. К параметрам, определяющим пористую структуру, относятся: пористость, ее распределение по объему тела и вид (открытая, закрытая, полуоткрытая или тупиковая); просвет; проницаемость и распределение проницаемости по площади фильтрации пористого тела; форма и коэффициент извилистости пор; распределение пор по размерам, средние и максимальные размеры пор; вязкостный и инерци­ онный коэффициенты; удельная поверхность пор; состояние поверхности пор; физико-механические свойства пористого тела и другие характеристи­ ки. Пористостью П тела называется отношение объема Vn пустот к пол­ ному объему V пористого тела [1]: V П = ^ . (1.1) V Идеальной пористой средой (рис. 1.1) называют сплошную пластину, пронизанную в направлении фильтрации системой цилиндрических каналов 8