High performance, microarchitected, compact heat exchanger enabled by 3D printing

小旋翼机 材料科学 板翅式换热器 热交换器 板式换热器 机械工程 散热片 管壳式换热器 传热系数 传热 动态刮削表面换热器 热力学 复合材料 工程类 临界热流密度 物理 共聚物 聚合物
作者
Tisha Dixit,Ebrahim Al-Hajri,Manosh C. Paul,Perumal Nithiarasu,S. Kumar
出处
期刊:Applied Thermal Engineering [Elsevier BV]
卷期号:210: 118339-118339 被引量:147
标识
DOI:10.1016/j.applthermaleng.2022.118339
摘要

Additive manufacturing has created a paradigm shift in materials design and innovation, providing avenues and opportunities for geometric design freedom and customizations. Here, we report a microarchitected gyroid lattice liquid–liquid compact heat exchanger realized via stereolithography additive manufacturing as a single ready-to-use unit. This lightweight (∼240 kg/m3) compact heat exchanger (with conjoined headers), with an engineered porosity of 80% and a separating wall thickness of 300 μm, has a surface to volume ratio of 670 m2/m3. X-ray computed tomography imaging confirms a defect-free 3D printed heat exchanger. The thermo-hydraulic characteristics were experimentally measured using water as the working fluid. The measurements indicate that the heat exchanger evinces an overall heat transfer coefficient of 120-160W/m2K for hot fluid Reynolds number Reh in the range of 10-40. Additionally, finite element analysis was conducted to evaluate the thermo-hydraulic characteristics of the gyroid lattice heat exchanger. The experimental results show -a 55% increase in exchanger effectiveness for the additively manufactured gyroid lattice heat exchanger in comparison to a thermodynamically equivalent, most-efficient, counter-flow heat exchanger at one tenth of its size. The superiority of our architected heat exchanger to extant work is also demonstrated.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
孙一一完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
demi2333完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
7788999给7788999的求助进行了留言
刚刚
dameng139完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
1111111完成签到,获得积分10
1秒前
forever完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
慕青应助影子芳香采纳,获得10
3秒前
3秒前
达芬骑驴完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI2S应助默默的问兰采纳,获得10
5秒前
柠檬发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
生生不息完成签到,获得积分10
5秒前
KD357完成签到,获得积分10
6秒前
缓慢含烟发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
LTDJYYD完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
zx发布了新的文献求助10
7秒前
自由的新波完成签到,获得积分10
7秒前
wualexandra完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6应助Ly采纳,获得10
8秒前
8秒前
zyw发布了新的文献求助10
8秒前
hmx完成签到,获得积分10
8秒前
兰兰猪头发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
打打应助卫踏歌采纳,获得10
9秒前
乐观金毛发布了新的文献求助10
9秒前
等等等等发布了新的文献求助10
10秒前
桐桐应助优美采纳,获得10
10秒前
能干一刀发布了新的文献求助10
10秒前
hhxx发布了新的文献求助10
10秒前
sakris完成签到 ,获得积分10
11秒前
所所应助54采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Fermented Coffee Market 2000
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 340
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5257403
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4419507
关于积分的说明 13756551
捐赠科研通 4292770
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2355654
邀请新用户注册赠送积分活动 1352106
关于科研通互助平台的介绍 1312849