热管内流动与传热分析
热管是最理想的传热元件之一。由于其设计和制造简单,广泛应用于航空航天、能源、电子、核能、太阳能等工程领域。
近年来,由于计算机中元件的体积越来越小,单位面积的传热显著增加。考虑到可靠性和使用寿命,为了保护散热元件,元件本身的温度应限制在较低的值。应用需求推动了微热管的研究自从热管问世以来,实验方法已成为主要的设计手段。积累了火灾量的经验数据。热管中蒸汽和液体在多孔介质中的流动伴随着相变和传热等复杂的物理现象,很难进行数值模拟。近年来,热管计算也得到了一定的重视和发展。有限差分(有限体积)法被广泛用于求解热管问题。优鼎有限元法具有处理建模和界面的灵活性。当考虑到更复杂的热管物理模型(包括复杂的结构、高温和非稳态工况)的计算时,特别是结合自动程序生成技术,有限元法具有更大的潜在优势。本文的目的是开发一种利用有限元自动生成技术求解热管内流动与传热问题的方法,该技术是在给定的热管数学模型和有限元方法的基础上,在本项目中对空心热管内的流动与传热进行了数值模拟合理的。虽然计算基于基本假设,但该方法也适用于更复杂的物理模型。将有限元法与程序自动生成系统相结合时,系统采用了单元设计思想,使其更灵活,更易于开发到更复杂的模型。对于考虑非均匀加热的三维模型、启动和运行过程中的非稳态模型以及高温热管中可压缩流模型的热管计算,可根据项目中描述的模型对方程进行修改,在系统的帮助下可以很容易地实现。因此,它可以作为热管优化设计的辅助工具。
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