文摘随着高温超导等低温技术的快速发展,脉动热管作为一种高效换热元件在液氮温区的应用逐渐受到关注。对于较长距离和冷热两端不共面的应用背景,本文利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)对脉动热管元件建立三维数值模型,并用流体体积(volume of fluid,VOF)方法模拟气液两相流。首先对绝热段长度分别为22mm、50mm和100mm的脉动热管在液氮温区的热性能进行对比研究,结果表明蒸发段和冷凝段长度不变,增加绝热段长度时,其表现出更高的热传导能力,同时潜热传热量也会增大。此外,针对绝热段长度为50mm脉动热管,分析了三种尺寸L形结构的运行特性,发现仅蒸发段水平放置,以及绝热段1/2与蒸发段一起水平放置时可成功启动;但蒸发段和绝热段全部水平放置时,管内始终处于下气上液分布状态,从而未能启动。研究结果为脉动热管在复杂环境中的应用提供了参考。
