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AM micro-structures with bespoke permeability
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DOI：10.1016/j.ijheatmasstransfer.2025.126674.png)
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摘要
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高温合金的增材制造 (AM) 越来越多地用于开发创新的传热和传质应用，包括燃烧器和热交换器。增材制造工艺增加的设计自由度提供了功能集成到组件中，从而提供了从提高性能到减少排放的令人兴奋的优化潜力。然而，AM工艺固有地导致相对高的表面粗糙度，例如由于部分粘附的粉末材料，这可能限制可实现的特征尺寸和公差。在AM微结构的实现中，即特征尺寸 <= 500 μ m，相关的表面质量和公差可以明显地影响器件性能和可操作性。在这种情况下，AM过程与流体引导结构的共同优化是必不可少的。在当前的工作中，我们探索了使用Inconel 718的基于激光的粉末床融合 (pbf-lb/M) 来创建AM微结构的能力，以创新各种喷射器和燃烧器组件。结果表明，可以实现这样的微特征，并且可以使用对其对准的控制来设计磁导率矢量。因此，设计阶段的pbf-lb/M的自由度可以通过定制流体渗透率的函数积分进一步扩展。低压力损失微通道与接近确定性渗透孔隙空间的无缝组合和集成，具有随机渗透孔隙空间的可渗透结构和气密固体套管为传热和传质应用的硬件创新创造了令人兴奋的机会。此外，还提供了设计相关性以指导这些材料的工程设计。Pbf-lb/M工艺的功能通过三个关于喷射器和燃烧室硬件的案例研究得到验证，展示了其推动能源和流体处理技术创新的潜力。
Keyword:
AM micro-structures
Bespoke permeability vector
AM fuel injectors
AM function integration
PBF-LB/M
AM combustor
期刊
IF:
5.8
论文数:
2.6W
被引数:
10.2W
机构
引用论文
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