波形微通道流动沸腾换热特性的数值模拟

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20 μm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0.5mm),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.

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

所属期刊栏目：40

分类号：TK121(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51276039

在线出版日期：2019-09-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：397-403