喷雾冷却相变传热的建模与模拟计算

• 作者: 宋立业 罗晓光 马汉东 陈思员 俞继军
• 来源期刊: 气体物理
• 学科: 航空航天
• 关键词: 喷雾冷却 模拟方法 相变传热 气泡生长 液膜对流 喷雾实验
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 38-44
• 页数: 7页
• 分类号: V434+.14
• 语种: 中文
• DOI: 10.19527/j.cnki.2096-1642.0841

摘要

喷雾冷却是一种高效的热控技术,为了探索形成完善的喷雾冷却技术设计流程,文章开展了喷雾冷却传热过程的建模研究.针对喷雾冷却传热过程的模拟计算,基于喷雾冷却相变传热的4个传热机制:液膜对流传热、池沸腾传热、二次气泡沸腾传热、二次气泡高频化机制,利用Monte Carlo方法描述了不同粒径与速率分布的液滴撞击液膜并生成二次气泡的过程,通过液态介质中气泡生长速率的解析计算模型考虑了气泡的生长过程,并结合模化气泡与气泡之间、液滴与气泡之间、气泡与液膜之间的干涉行为描述了气泡的演化过程,通过综合液膜单相对流与气泡相变传热,发展了喷雾冷却相变传热模拟计算方法.基于喷雾冷却实验台开展了稳态喷雾冷却实验,实验校核结果表明,计算方法能够较好地模拟喷雾冷却相变传热性能.另外还分析了影响本方法计算精度的两类因素.