Microtomografia ad alta risoluzione di schiume metalliche

Schiume Metalliche

La necessità di ideare tecnologie di scambio termico più efficaci e materiali innovativi, capaci di aumentare le prestazioni pur mantenendo consumi, dimensioni e costi a livelli ragionevoli, è ben riconosciuto. Sotto questa prospettiva, le schiume metalliche sono buoni candidati per migliorare l'efficienza termica dei dispositivi di trasferimento del calore e consentire, allo stesso tempo, l'uso di apparecchiature più piccole e leggere. Ai fini della progettazione, la corretta caratterizzazione e quantificazione delle proprietà di trasporto e termiche delle schiume metalliche è fondamentale ma tutt'altro che semplice.
 Questa mancanza di informazioni costituisce un limite fondamentale nell'impiego delle schiume metalliche nelle applicazioni pratiche e industriali.
Al giorno d'oggi, oltre ai modelli e alle correlazioni di trasporto classici, la fluidodinamica computazionale (CFD) alla scala dei pori, sebbene impegnativa, sta diventando un approccio promettente per il recupero delle proprietà di trasporto del mezzo, soprattutto se abbinato a una descrizione realistica della struttura della schiuma.

Il contributo di Elettra
Per descrivere con precisione la microstruttura delle schiume, è stato adottato un approccio 3D basato sulla tecnica della microtomografia computerizzata a raggi X (Micro-CT). In particolare, le analisi condotte sono state delle simulazioni fluidodinamica computazionale  basate su Micro-CT ad alta risoluzione, eseguite su tre diversi campioni di schiume di alluminio a celle aperte. I risultati dimostrano che le schiume di alluminio a celle aperte sono mezzi efficaci per migliorare il trasferimento di calore. Inoltre, la procedura ha dimostrato che Micro-CT è un valido strumento per catturare i dettagli peculiari della struttura della schiuma, superando così i limiti legati all'uso di modelli geometrici economici, ma semplificati.

Facility: Laboratorio Tomolab.

Bibliografia: P. Ranut, E. Nobile, L. Mancini, Applied Thermal Engineering 69 (2014) 230e240 231. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2013.11.056.
 

 

Ultima modifica il Lunedì, 06 Giugno 2022 12:24