超临界内径氦低温振荡热管传热性能模拟研究

氦基低温振荡热管(COHP)作为一种新型传热结构,可用于平衡局部热点,提高超导体传热性能。文中建立二维四匝氦基COHP理论模型,通过计算流体动力学(CFD)仿真,分析氦基COHP的流动和传热性能。结果表明,温度变化过程由初始阶段、运行阶段和运行阶段组成。随着氦基COHP中流动模式的发展,在蒸发加热下形成泡状流,随后逐渐形成塞状流。COHP氦气传热主要是由振荡气液柱的相变引起,运行阶段的温度振荡周期在0.9~1.5 s之间。当COHP内径为超临界内径1.08 mm时,与0.5 mm内径的氦基COHP相比,有效导热系数为2 300~3 300 W/(m·K)。