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平板式CPL系统仿真研究

作　者: 王强
导　师: 刘伟
学　校: 华中科技大学
专　业: 工程热物理
关键词: CPL系统多孔介质理论研究实验设计模拟仿真
分类号: TK17
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 96次
引　用: 5次
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内容摘要

毛细抽吸两相回路系统(CPL)以毛细芯分离相变传热为基础,由于高效节能,控温稳定等优势而广泛应用于航空航天,高密度热流散热等高新技术领域。本文在总结了国内外最新研究成果的基础上,分部件,系统和计算机仿真三块,进行了平板式CPL系统的研究工作。在物理机理研究方面,分析了蒸发器多孔芯内相变机理和系统驱动机理:详细分析了蒸发器多孔芯中相变和毛细力耦合的物理现象,解释了在多孔芯结构中发生两相相变过程的优点;在讨论了系统驱动的单驱动势理论和双界面势理论基础上,提出了热相变毛细泵的概念,既合理解释了环路驱动机理又保持了单驱动势工程计算方便的特点;在实际系统设计方面,给出了部件和系统的热力设计的相关思路和方法,通过蒸发器运行机理的理论分析和对多孔芯和蒸汽槽道传热和流动的数值模拟,结合已有的实验结果给出了工程热力设计过程中的优化建议和推荐参数,并初步完成了新的实验台架总图设计和系统详细热力过程设计及参数选择工作。在仿真软件设计开发方面,完成了CPL模拟仿真软件的基本功能:初步实现了蒸发器多孔芯内相变换热和流动过程的全场数值计算,实现了数值模型参数选择设置功能和结果的云图,矢量图,等值线图和时间变化曲线的显示和文本输出功能;实现了系统驱动压头和系统流动压损校核计算的软件功能,并在文中简要阐述了设计思路和软件扩展,模块整合的建议,为平板式CPL设计自动化做出了初步尝试。在数值模拟算法方面,对含有移动气液相变界面现象的分层饱和数学模型的界面连续性离散化具体实现问题做了简略分析。对于蒸发器多孔芯内部相变和流动传热问题,狭长冷凝器内部冷凝换热数值模拟算法中存在的问题和已经采取但在后续研究工作中尚待改进和注意的事项给出了自己的看法和建议。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-15
  1.1 毛细抽吸两相环路系统简介  8-9
  1.2 国内外研究概况  9-14
  1.3 论文研究目的及内容  14-15
2 部件研究－两器部分的分析研究  15-36
  2.1 蒸发器内部换热与流动分析  15-26
  2.2 两器数值模拟中移动两相界面求解思路的探讨  26-28
  2.3 热力学场的响应思想和数值算法设计的关系  28-34
  2.4 小结  34-36
3 系统研究－系统机理与较核设计  36-52
  3.1 系统机理的理论研究  36-41
  3.2 系统设计的原则  41-42
  3.3 系统设计实例  42-51
  3.4 小结  51-52
4 仿真研究－软件编制及框架设计  52-66
  4.1 引言  52-53
  4.2 软件编制和框架设计  53-56
  4.3 软件模块的简略说明  56-60
  4.4 仿真软件的界面实现  60-65
  4.5 小结  65-66
5 总结与展望  66-68
  5.1 本文工作总结  66-67
  5.2 后期工作展望  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-74
附录作者在攻读硕士学位期间发表的论文  74

平板式CPL系统仿真研究

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