基于GOTHIC程序的热管冷却模拟探究

热管是一种利用冷却工质低压相变而具有高效换热性能的传热元件,在提高核电厂的安全性和经济性方面展现出了巨大应用前景。热管内部传热机理复杂,目前尚无针对热管相变换热计算的软件。文章对热管换热器的模拟进行探究,旨在为热管相变冷却模拟的开展提供有力的参考。采用GOTHIC程序对热管相变冷却系统进行了模拟与定性分析,包括热管蒸发段的加热、冷却工质沸腾换热、气相工质冷却等过程。结果表明:GOTHIC程序建立热管模型具有建模简单、计算快等优点;GOTHIC程序可以较好地模拟热管回路压力波动现象及液位变化趋势;采用GOTHIC程序中的heater和cooler部件时,冷凝水以液雾的形式存在而无法观察到蒸汽冷凝回流,使得热管的模拟出现一定的限制;未来需要进一步确定热管的沿程阻力系数、表面参数及冷凝回流模拟方法以完善热管模拟。