基于多介质比较的机载条件下喷雾冷却特性模拟研究
随着机载电子设备微型化与高度集成化以及定向能激光武器的发展，高热流密度的换热问题越来越成为制约相关技术进一步发展的瓶颈。喷雾冷却以其工质需求量小、无沸腾滞后性、换热效果好等优点，在机载设备换热方面具有较好的应用前景。不同喷雾工质对喷雾冷却特性的影响不一，且当前鲜有对多工质喷雾冷却的对比分析。本文利用欧拉-拉格朗日的方法，以水、R134a、液氮为工质进行喷雾冷却模拟研究，主要研究内容为： (1)建立喷雾冷却模拟计算模型，研究了以水为工质进行喷雾冷却时喷雾腔的流场分布特性、液滴密度及速度分布特性、液膜形成过程、液膜厚度、速度分布特性及壁面温度分布特性，为后续的研究奠定理论基础。 (2)考虑机载条件的特殊性，选取多变重力载荷与喷射方向模拟失重到超重与飞行姿态的变化，分别对以水、R134a、液氮为工质的喷雾冷却换热过程进行数值模拟，研究壁面热流密度、重力载荷、喷射方向变化对不同工质喷雾冷却壁面温度、液膜厚度、液膜速度、换热系数的影响并分析原因。 (3)考察喷雾流量、液滴粒径、喷嘴高度等典型喷雾特性参数对喷雾冷却特性的影响。同时，基于液膜速度、液膜厚度的变化规律分析不同工况下喷雾冷却的换热机制并对比三种不同介质在不同喷雾冷却特性参数下喷雾特性的差异性，为喷雾冷却的实际应用提供技术参考。
机载条件;喷雾冷却特性;换热效果
南京航空航天大学
硕士
人机与环境工程
李卓裴
2020
中文
V243
2021-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）