热管中局部气泡流动态过程的直接数值模拟

发布时间：2025-05-11 03:57

　　气泡流作为一种广泛存在于航空航天、能源化工、电子设备等领域中常见和重要的流动型态。对气泡流动态特性的研究有利于提高设备的性能以及生产效率,因此相关研究成果将极具工程应用价值。界面追踪法(Front Tracking Method,FTM)是一种数值模拟气泡流动非常有效和成熟的方法,且该方法能保持较高的质量和能量守恒性。采用FTM研究了局部热管中气泡流的动力学特性。具体的研究内容和主要结论详述如下:在热管的启动阶段,气泡在液面下的上升过程以及与液面的融合过程是一一种常见的现象,而它又影响热管的启动速度以及工作效率。因此,本文通过FTM方法研究液面下气泡上升过程。研究结果表明:当气泡质心与液面之间的相对距离δ达到一定值时,气泡质心速度达到终端速度(达到稳定速度或在某个稳定速度上波动),且液面对气泡不会产生影响。当雷诺数(Re)增大时,到达终端速度的时间缩短,粘性因素对终端速度的影响也减弱。气泡与自由表面的剧烈相互作用有利于加速液膜的排出。研究还表明,随着韦伯数的减小,气泡的变形系数逐渐减小,这将有利于减小气泡的阻力。脉动热管是由于脉动热管的蒸发端和冷凝端之间以及相邻管子之间存在压力差,使得气...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１热管示意图??１．２热管中气泡流的研究综述??１．２．１气泡上升研究现状??

第Ｉ章绪论???１?－：?－?１?ｈ?５三：?２??ｕ?１：＝：?ｕ?ｒＰ?ｉ?＝：段二?，二??Ｉ?｜?Ｉ?「Ｃ１?「；??？绝?ｆ?ｉ?绝?Ｉ?Ｉｖ：?ｎ?，?＜??热?：热?Ｓ?。．??戊段－?ｉ??Ｉ?Ｉ?Ｉ?？??ＥｉｉＢ１?Ｌ」?Ｌ＿??：；５?＾?？?＇?＂Ｈ?養二....

图２．２速度控制单元示意图??速度控制笮元中心的速度ｕｔ．定义为控制单－元的ｆ均值：??ｕ（．?￣－￣ｌｙ?ｕ（．ｖ）ｄＦ?（２．９）??Ｖ??其中，Ｋ表示控制单元的体积?

第?２?章?Ｆｒｏｎｔ?Ｔｒａｃｋｉｎｇ?Ｍｅｔｈｏｄ?理论基础??从压力控制单元向偏移半个网格，而垂直速度分量ｖ的网格中．元则足叫上偏移??半个网格。图２．１和图２．２为交错网格示意图以及每个储存变量的物理位置。??＿卜Ｖ２Ｊ＋１?一?Ｐｉ＋?一????＇Ｖｉｙ＋１／２??—ｐ....

图２．６界面标记点附近相关变量储存控制单元示意图??图２．６表明如何确定靠近界而点的网格单元，红色箭头指示哪个速度或压??力控制单元与界而点的速度和压力之间通信

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图２．７界面标记点的添加（左）和删除（右）??

第?２?章?Ｆｒｏｎｔ?Ｔｒａｃｋｉｎｇ?Ｍｅｔｈｏｄ?理论基础??个上下限：［，＿．和Ｌ＿，当两个标记点的距离大于上限值时就增加一个标记??一

本文编号：4044806