热虹吸管相变传热行为CFD模拟

合集下载

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｌｆｕｉｄｄｙｎａｍｉｃ（ＣＦＤ）ｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｖｏｌｕｍｅｏｆｌｆｕｉｄ（ＶＯＦ）ｍｕｌｔｉｐｈａｓｅｍｏｄｅｌａｎｄａｎ
王啸远，朱跃钊，陈海军，王银峰，范红途
Hale Waihona Puke （南京工业大学机械与动力工程学院，江苏南京，２１１８１６）
摘要：基于ＶＯＦ模型和改进的相变模型对热虹吸管稳态相变传热过程进行ＣＦＤ模拟，根据温度分布实验数据和可视化实验进行验证，并分析充液率对热管蒸发一冷凝传热行为的影响。研究结果表明：ＣＦＤ模型能够较准确地描述热管工质的蒸发和冷凝过程，模拟得到热管各段均温的最大偏差为１０．２Ｋ，相对误差２．９％，采用改进的相变
第４８卷第５期
中南大学学报（自然科学版）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｏｆｉｆｌｌｉｎｇｒａｔｉｏ（ＦＲｓ）ｏｎｔｈｅｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ — ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｉｎｔｈｅｒｍｏｓｙｐｈｏｎｓｗａｓ
ｉｍｐｒｏｖｅｄｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｍｏｄｅｌｗｅｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｔｈｅｒｍｏｓｙｐｈｏｎｓａｔｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅ，ａｎｄｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｖａｌｉｄａｔｅｄｂｙｍｅａｓｕｒｉｎｇｗａｌｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｄａｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ
ａｎａｌｙｚｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓＣＦＤｍｏｄｅｌＣｎａｒｅｐｒｏｄｕｃｅｂｏｔｈｔｈｅｖａｐｏｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓｗｅｌ１．Ｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｈｏｗｂｅｔｔｅｒｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙｗｉｔｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｕｓｉｎｇｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｐｈａｓｅ
模型，温度分布模拟值与实验值一致性更好；模拟得到蒸发段工质流型转变过程与可视化实验定性相符；热管冷
凝段以膜状冷凝传热为主，充液率的改变对其影响不大，充液率主要影响蒸发段的传热行为，进而影响热管的传热性能。该工作有助于对热管运行机理的理解，并为其ＣＦＤ模拟提供指导。关键词：热虹吸管；相变传热；ＣＦＤ；可视化中图分类号：ＴＫ１７２．４文献标志码：Ａ文章编号：１６７２ — ７２０７（２０１７）０５ — １３９１ — ０７
Ｖ１．４８ＮＯ．５
Ｍａｙ２０１７
２０１７年５月
ＤＯＩ：１０．１１８１７／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２ — ７２０７．２０１７．０５．０３５
热虹吸管相变传热行为ＣＦＤ模拟
ＣＦＤｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒ
ｂｅｈａｖｉｏｒｓｉｎｔｈｅｒｍｏｓｙｐｈｏｎｓ
ＷＡＮＧＸｉａｏｙｕａｎ，ＺＨＵＹｕｅｚｈａｏ，ＣＨＥＮＨａｉｊｕｎ，ＷＡＮＧＹｉｎｆｅｎｇ，ＦＡＮＨｏｎｇｔｕ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＴｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１８１６，Ｃｈｉｎａ）