位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
水雾/蒸汽相变冲击冷却的数值模拟
  • ISSN号:1006-7043
  • 期刊名称:《哈尔滨工程大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:V232.14[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学推进理论与技术研究所,黑龙江哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50576017).
中文摘要:

利用ANSYS—CFX软件对T.Wang等人实验研究的水雾/蒸汽相变冲击冷却系统进行了数值模拟.并与蒸汽单相冲击冷却数值计算结果进行比较,数值研究水雾对冷却的强化作用.相变计算过程中,蒸汽作为连续相,直径为5μm的水滴作为离散相;水滴在接近高温壁面过程中吸收汽化潜热,发生相变,变为水蒸气,以此达到强化冷却的作用.数值分析结果与实验数据比较接近,壁面加热热流为3000W/m^2,加入4%浓度水滴的结果表明,由于水雾的作用在滞止点附近热传导系数比蒸汽单项冷却提高130%左右,在远离滞止点区域冷却效果减弱,在距离滞止区6倍喷射宽度时,冷却效果减少到可以忽略的水平;水滴的汽化吸收的热量对于冷却作用的贡献比较大.

英文摘要:

Numerical simulations were carried out on T. Wang's phase change mist/steam impingement cooling system and the results compared with those from cooling with steam impingement alone. The analysis focused on enhancements to cooling caused by liquid water mist in the steam. The Navier-Stokes (N-S) solver used was ANSYSCFX. When simulating phase change, steam was regarded as a continuous fluid. Drops of mist were about 5 μm in a dispersed phase. When drops approached the high-temperature boundary, drops vaporized as they absorbed latent heat and turned into steam (H2O). This mechanism enhanced heat transfer. Our numerical results were similar to those found in physical tests. Injection of 4% mist at the high-temperature boundary, with 3000 W/m^2 of heat flux, showed the mist increased the heat transfer coefficient at the stagnation point 130% more than single phase steam impingement. The cooling effect weakened as distance increased from the stagnation point and was negligible at a distance 6 times the jet width. Heat absorbed by drops of vapor contributes significantly to cooling.

同期刊论文项目
期刊论文 27 会议论文 8 获奖 2
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《哈尔滨工程大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:哈尔滨工程大学
  • 主编:杨士莪
  • 地址:哈尔滨市南岗区南通大街145号1号楼
  • 邮编:150001
  • 邮箱:xuebao@hrbeu.edu.cn
  • 电话:0451-82519357
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-7043
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1390/U
  • 邮发代号:14-111
  • 获奖情况:
  • 工信部科技期刊评比"优秀期刊奖",中国高校科技期刊评比"精品期刊奖","北方十佳期刊奖",首届黑龙江省政府出版奖--优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:11823