环路热管蒸发器主芯中渗流和相变传热现象的数学模型和数值模拟研究.pdf

首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会 环路热管蒸发器主芯中渗流和相变传热现象的 数学模型和数值模拟 任川，吴清松 (中国科学技术大学热科学和能源工程系，安徽合肥230026) Modeland on andHeatTrailsfer MatitematlcalNumeriealSimulatioil Permeating with in Coreof Heat VaporizingEvaporator’sLoop Pipes RenChuan，Wu Qing—song Science (DepartmentofThermalandEnergyEngineedng，UniversityofScienceandTechnologyofChina， Hefei 230026，China) 摘要：蒸发器是环路热管(LHP)中最重要的部件，蒸发器主芯中的流场是设计中最受关注的地方。工质在主 芯中的流动是一个在毛细多孔介质中伴随有移动相界面的非等温渗流问题。本文建立了一个二维数学模型来 模拟流体工质在主芯中的渗流、传热和蒸发的现象，以部分揭示主苍中流体工质的动力学和热力学行为。模 型包括流场模拟和移动相界面追踪两部分，流场模拟是全区域统一处理的，而移动相界面的追踪是局部的。 通过引入Jh义的Darey定律代替渗流的动量方程．最终得到两个全场求解的控制方程：连续性方程演化的压 力方程和能量方程演化的焓方程。毛细压力作为附加源项出现在广义的Darcy定律中，蒸发潜热被自然地包 含在比焙中。文中对不同工作条件下的流场进行了模拟，得到了合理的结果。 关键词；环路热管蒸发器：毛细多孔介质；非等温渗流；移动相界面：毛细压力；比焓 the isthemost ofLooDHeat flowfieldinitscornisthe Abstract：Evaporatorimportantpart Pipes(LHP)and asthe in focusofLHP fluid’sflowintheco∞callbe offlow design．Working investigatedphenomenon mediaassociatedwith fieldand two— temperaturemovingphase-intefface．A capillaryporous non-homogeneous to the of and dimensionalmathematicalmodelis simulate developed phenomenonpermeating，heat-transfer core thermalbehaviorbehindthe in