小型热交换器的表面积增加

这是由格拉斯哥大学工程师领导的一个团队的说法，他们的设计利用了微尺度表面的独特特性，创造了一种高性能的热交换器。

热交换器用于在流体之间传递热能，用于制冷、燃料电池以及汽车和飞机上使用的各种内燃机。

在一篇发表于应用热力工程这组科学家描述了他们是如何开发和建造这个原型系统的。他们估计，尽管体积只有传统热交换器的十分之一，但它的效率比市场领先的传统热交换器高出50%。

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根据格拉斯哥大学的说法，该系统的有效性归功于液体流经换热器的结构表面设计。这种立方形状的交换器通过一个布满小孔的核心来吸水gyroid配置．

该团队选择使用重复的陀螺结构作为热交换器，因为热交换的有效性与它的表面积有关。

他们的微尺度陀螺仪设计是用先进的3D打印机制造的，由光聚合物制成，工程师将一个大的表面面积变成一个紧凑的立方体，每边长32.2毫米，重8克。

通过在这个密集的迷宫中引水，研究人员能够证明，当水以每分钟100到270毫米的速度流过热交换器时，温度变化在10到20摄氏度之间。

该团队测量了他们的新换热器的传热系数，这样他们就可以确定它与一系列不同尺寸的传统热交换器(包括聚合物和金属)相比的表现。

他们发现，他们的新热交换器的效率比热力学等效、最高效的逆流热交换器高50%，尽管他们新开发的原型尺寸只有前者的10%。

这项研究是由格拉斯哥大学詹姆斯·瓦特工程学院的尚穆根·库马尔博士和来自斯旺西大学和阿布扎比哈利法科技大学的同事们领导的。

库马尔博士在一份声明中说:“几年来，我们一直在努力为这种微架构的3D打印晶格寻找新的应用。我们已经展示了它们的用途，包括可回收的高性能电池，以及未来“智能”医疗设备的开发，如假肢和背部支架。

“这篇最新的论文表明，我们可以使用这些陀螺晶格结构来制造一种表面积与体积比非常大的材料，这种材料非常适合热交换。

“能够开发更小、更轻、更高效的热交换器可以帮助我们开发需要更少功率的制冷系统，例如，或者可以更有效地冷却的高性能发动机。我们渴望在未来的研究中进一步发展这项技术。”