动载影响下的水平管内两相流数值模拟研究

"动载作用下水平管内两相流动" 本文深入探讨了动载作用下水平管内两相流动的特性和影响。刘艺涛、姚秋萍和宋保银三位作者，基于南京航空航天大学航空宇航学院的研究背景，针对我国航空航天技术的发展需求，尤其是大过载飞行器上蒸发制冷循环的应用，对这一复杂问题进行了初步研究。 在大功率电子设备广泛应用于飞行器的时代，传统的冷却方式已无法满足散热需求，因此液冷和蒸发循环制冷系统成为新的研究焦点。然而，这类系统在动载环境下运行时，会面临两相流动特性改变的问题，如流型、空泡份额、速度和压力分布以及流阻的变化。这些变化不仅与过载的大小有关，还与过载的方向密切相关。 研究中，作者选取了具有代表性的水平圆管作为流动模型，利用先进的商业计算软件CFX进行数值模拟。CFX是一款由ANSYS公司开发的计算流体力学软件，具有强大的流体动力学分析能力，被广泛用于解决各种复杂的流体问题。通过CFX，研究人员能够模拟和分析动载条件下管道内的两相流动态，以此评估加速度过载对蒸发循环制冷系统性能的影响。 文章指出，在没有过载的情况下，与有动载作用的流动相比，两相流的特性会有显著差异。例如，动载可能导致流型的转变，空泡份额的增减，以及流速和压力分布的不均匀性增强，这些变化可能直接影响到系统的效率和稳定性。尤其是在管道拐角处，液相可能会出现涌塞或断流现象，而气泡的形成和分离也会发生变化，从而影响流动和传热特性。 尽管过去的研究已经涉及到微重力和高过载下的沸腾传热，但关于动载作用下两相流的系统性研究仍然较少。因此，这项工作对于填补这一领域的研究空白，以及为未来设计更高效、更适应动载条件的制冷系统提供了宝贵的理论依据和参考。 关键词：两相流、动载、水平管、数值模拟 这篇论文属于首发论文，为后续的科学研究和技术应用提供了重要的理论基础，特别是在航空航天领域，对于提升飞行器冷却系统的设计水平和应对极端条件的能力具有重要意义。