Thermal and Permeability Properties of Metal Aluminum Foams for Functional Applications1

• Autores: Gloria Patricia Fernández Morales, Carlos Alberto Cano-Montoya, Jesús Alberto Pérey-Mesa, María Ángeles Navacerrada Saturio
• Localización: Ingeniería y universidad, ISSN 0123-2126, Vol. 21, Nº. 1, 2017, págs. 115-130
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Propiedades térmicas y de permeabilidad de espumas metálicas base aluminio para aplicaciones funcionales2
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• Resumen
  • español

    Objetivo: se hicieron pruebas de transferencia térmica y de caída de presión para determinar los coeficientes de permeabilidad y de conductividad térmica de espumas metálicas de aluminio fabricadas mediante el proceso IPS (Infiltración de Preformas Solubles). Método: para ambas pruebas, se utilizaron muestras de espumas metálicas con 50mm de diámetro y 20mm de espesor, con tamaños de poro de 0.5, 1.0 y 2.0mm y una densidad relativa de 0.34. Para la realización de las pruebas de caída de presión, se realizó una adaptación de un sistema de flujo de fluidos y, los valores de permeabilidad se calcularon utilizando la ley de Darcy. Por otra parte, para obtener los coeficientes de conductividad se utilizó el ensayo de la caja térmica y la ley de Fourier. Resultados: se encontró que hay una influencia importante del tamaño de los poros en los valores de permeabilidad y de conductividad térmica obtenidos. Por último, los resultados se compararon con los obtenidos por otros investigadores, determinando que estos son muy consistentes con los encontrados en el presente trabajo. Conclusiones: nuestro interés es mejorar el conocimiento sobre las espumas metálicas y en este sentido, proponer la posibilidad de su uso en aplicaciones que involucran flujo de fluidos y transferencia de calor.

  • English

    Objective: to determine the coefficients of permeability and thermal conductivity of aluminum metal foams, thermal transference and pressure drop tests were carried out. Methods: metal foam samples measuring 50 mm in diameter and 20 mm in thickness with pore sizes ranging between 0.5 and 2.0 mm were used for both tests. An adaptation in a fluid flow system was made to perform the pressure drop tests, and Darcy’s law was used to calculate the permeability values. A thermal box test and Fourier’s law were used to obtain the conductivity coefficients. Results: the results showed that the pore size has an important influence on the values of permeability and thermal conductivity. Finally, the results were compared with those reported by other researchers and were found to be consistent with those found in previous work. Conclusions: our interest is to enhance knowledge regarding aluminum metal foams and show their potential use in applications that involve fluid flow and heat transfer.