高温表面喷雾冷却传热系数的理论分析

以池内膜态沸腾为基础 ,将喷雾颗粒的冲击作为一种扰动 ,对喷雾冷却过程进行了建模 ,分析了水流密度、高温表面温度、雾滴尺寸、雾滴冲击速度对喷雾冷却换热系数的影响。并以一种全锥喷嘴为例 ,利用该模型进行了计算、分析 ,结果证实该模型对实际应用具有一定的指导作用。

喷雾冷却中射流出口高度和高温钢板表面温度对换热系数的影响

利用有限元耦合场数值模拟计算方法进行了高温钢板纯水喷雾冷却的模拟，研究了射流出口高度和钢板表面温度对换热系数的影响．模拟结果表明：在其他参数不变的情况下，随喷射距离（在200～500mm范围内）的减小，换热系数总体呈增加趋势；随钢板表面温度（在1050-200K范围内）的增加，换热系数总体呈减小趋势．

机载喷雾冷却换热特性关键影响因素实验研究

为详细研究喷雾冷却系统在大热沉表面积和无沸腾区下的换热特性,并为喷雾冷却系统的机载应用提供技术基础,搭建以水为冷却介质的开放式喷雾冷却实验台。基于实验数据从特征参数和无量纲数两方面研究加热功率、喷雾入口压力对换热性能的影响;并根据飞行工况考查重力角度的影响。得到实验结果：在加热功率500-1 400 W及入口压力0.45-0.85 MPa的条件下,热沉表面温度均能控制在80℃以下。加热功率一定时,系统表面传热系数随入口压力的增加而增加,且增加速率随着功率的增加而增加;热沉表面温度随入口压力增加而减小,且减小速率随着功率增加而增加;表面传热系数随Re和We的增加而增加,增加速率随功率增加主要是由于蒸发强度的增加。此外,与重力方向夹角为30°或120°时,喷雾冷却性能最好。结果表明各工况下喷雾冷却换热效果良好,表面参数均处于合理范围,为该技术在机载领域的应用提供技术参考。

喷雾参数对闪蒸冷却换热效果影响的数值研究

真空闪蒸冷却是利用液体工质在真空环境下迅速闪蒸吸热的特点来冷却加热表面的新型冷却方式,其充分利用工质潜热,散热能力强,在航天热控方面有广阔的应用前景。本文用数值研究了喷雾张角、喷雾高度、喷雾压力对水工质闪蒸冷却换热效果的影响。研究结果表明:喷雾压力越大、高度越小,发热表面温度越低,换热量越大,表面温度不均匀性越小;30°喷雾张角比60°换热效果好。本文的研究结果为闪蒸器的优化设计提供了理论基础。