1 / 2021-05-12 12:47:37

基于孔隙尺度的气泡输运过程模拟研究

单气泡，动力学，,数值模拟，梯度多孔结构

由微结构组成的毛细芯作为热管的核心部件，其产生的界面效应对沸腾传热过程的影响是非常显著的。由此，在微结构中，气泡界面动力学行为可能会产生新的科学问题。在本研究中，基于梯度多孔结构，以研究单气泡的生长动力学，旨在研究润湿性与结构参数的改变对沸腾传热影响的机制。该模型由商用CFD（计算流体动力学）求解器Fluent求解。研究表明，疏水表面的黏附效应导致其主要在水平方向扩展，导致气泡离开频率相对较低，容易与相邻气泡进行聚并，使得平均脱离尺寸增大。随着颗粒的层数增加，气泡输运通道随之增加，周围液体的扰动促进了气泡的运动，同时梯度孔隙的设计，会导致气泡的突然膨胀，极大的促进了气泡的运动。在同一梯度多孔结构中，具有大梯度的突扩结构更容易促进气泡的运动。最后通过与均匀多孔结构对比发现，对整个传热过程来说，梯度多孔结构更有利于传热强化。