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波形微通道流动沸腾换热特性的数值模拟

论文摘要

提出一种壁面为正弦波形结构的微通道,应用VOF模型和用户自定义函数,着重对波形微通道内的流动沸腾换热过程进行数值模拟.对比波形微通道和平直微通道内的汽泡变化、流动沸腾换热效果和可靠性的差异,分析波形结构对微通道流动沸腾换热的影响.对比发现:波形结构可以促进汽泡脱离受热壁面,维持核态沸腾,避免局部干涸,保证汽液两相流动的可靠性.研究结果表明:增大波幅和减小波距均可强化波形微通道的沸腾换热;波幅扩大到4倍(从20μm增加到80μm),沸腾换热系数提高26.5%,流动阻力升高24.0%;波距缩小到1/4(由2.0 mm减少到0.5 mm),沸腾换热系数提高16.0%,流动阻力升高40.0%;波幅对沸腾换热系数的影响较大,而波距对流动阻力的影响较大,但过大的波幅和过小的波距会引起局部干涸,造成传热恶化,不利于可靠传热.

论文目录

  • 1 微通道的数理模型
  •   1.1 物理模型与参数设定
  •   1.2 数学模型
  • 2 数值计算结果与分析
  •   2.1 数值计算结果验证
  •   2.2 波形微通道内的汽泡变化
  •   2.3 微通道内汽液两相流型与换热可靠性对比
  •   2.4 不同结构微通道流动沸腾换热效果的对比
  •   2.5 波幅、波距对流动沸腾换热效果的影响
  • 3 结 论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王迎慧,皇甫启捷

    关键词: 波形微通道,流动沸腾换热,汽泡,传热可靠性,数值模拟

    来源: 江苏大学学报(自然科学版) 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 动力工程

    单位: 江苏大学能源与动力工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51276039)

    分类号: TK124

    页码: 397-403

    总页数: 7

    文件大小: 4028K

    下载量: 256

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/bd5c3237b6420a8d4b1337af.html