泡沫金属导热系数测试

    泡沫金属由于其良好的轻质、减震、隔热等性能被广泛应用于建材、能源、航空等领域，其有效导热系数的研究也日益被重视。泡沫金属的特性一般通过孔隙率、孔隙数密度ppi（每英寸上孔隙个数）表示。孔隙率越 大，表示孔隙所占的份额越大；ppi值越大，表明单位体积的金属泡沫中有更多的孔隙，也即孔隙单元尺寸越小。本文计算了孔隙数密度分别为10ppi、30ppi、60ppi，孔隙率分别为90%和95%的样品。由于生产过程和基体材料性质的原因，泡沫金属中孔隙单元的真实尺寸与名义尺寸有较大差别，本文按文献所提供的实测孔隙尺寸建立几何模型。由于孔隙单元在空

间周期性排列，为减少计算量，取其中一列单元进行分析。对该列单元个数无关性检验后，取该列的孔隙单元个数为10。模型采用四面体非结构化网格进行网格划分，然后进行无关性检验。 

     由图可以看出，数值计算结果与文献中真空条件下的实测数据随温度变化的规律一致，并且同一样品在相同温度下的相差不超过0.2W/K
m⋅,可满足工程应用的要求，证明本 文提出的数值模拟方法可以有效的预测泡沫金属的有效导热系数。