本文摘要(由ai生成):
本文主要介绍了热管的工作原理、应用领域、仿真目的、仿真难点以及专业的热管模拟仿真模块 HeatPipePro。热管作为一种高效的传热元件,被广泛应用于航空航天器的热控、电子设备的冷却等领域。仿真技术在热管设计和优化过程中起到了至关重要的作用。HeatPipePro 是专用于热管内部流动、传热和传质仿真的模块,能够全面分析整个热管回路的工作状态,预测其在不同工作条件下的性能表现,为热管产品的研发提供有力支持。
通过CFD技术模拟热管的实际工作过程,以预测和优化其热传输性能。仿真可以实现以下几个目的:
设计优化:基于仿真数据,可以调整热管的几何形状、管径、管长、翅片结构等关键参数,以最大化其热传输效率。
性能预测:通过CFD技术,可以预测热管在不同工况下的温度分布、压力变化、传热效率以及响应速度等关键参数。
流动与传热特性分析:揭示热管内部的流体流动和传热特性,观察到流体在热管内的流动路径、流速分布、压力分布以及温度分布等关键信息。
边界条件设置:准确设定热管两端及壁面的热通量、压力、湿度等边界条件是仿真结果准确性的关键,而在实际情况中这些条件可能会随时间和空间变化。
微尺度效应:部分热管内部结构具有微观特征,如微槽、多孔介质等,这类微尺度效应对传热有显著影响,但建模难度较大。
数值计算挑战:求解涉及非线性方程组的稳定性、收敛性和计算资源需求较高,特别是在处理大规模三维模型时。
HeatPipePro是专用于热管内部流动、传热和传质仿真的模块。它能够精确分析热管中的吸液芯毛细驱动流动问题,揭示流体在微小通道中的流动机制;能够有效处理吸液芯表面的两相相变问题,准确模拟液体蒸发和气体冷凝过程;能分析冷凝器内部壁面的冷凝问题,评估冷凝效率和冷凝液分布;能够全面分析整个热管回路的工作状态,预测其在不同工作条件下的性能表现,为热管产品的研发提供有力支持。
热管相变传热的物理过程复杂,涉及两相流动、换热、传质等现象,为时间与空间多尺度两相流形态。软件采用高效的Lee模型进行蒸发、冷凝现象的计算,多相流模型采用均相模型,可以模拟相变热管的热传递全过程。
软件通过模拟蒸发器内的毛细压力模型和沸腾模型,分析了蒸发器在不同工况下的性能表现,并验证了冷凝器内蒸汽冷凝过程受多种因素影响,为蒸发器和冷凝器的设计和优化提供了有力支持。
上海积鼎信息科技有限公司(简称:积鼎科技)成立于2008年,是专注于自主知识产权的CFD软件研发及技术服务的国家级高新技术企业,致力于打造好用、易用的国产流体仿真软件。