Date:

2025-04-30

Title of Paper:

截面形状对微通道流动沸腾影响的数值研究

Journal:

西安交通大学学报

Summary:

截面形状对微通道流动沸腾影响的数值研究
罗炜1，贺静2，罗兵3，徐永生3，林梅2*
（1. 中国南方电网有限责任公司，510080，广州；2. 西安交通大学能源与动力工程学院，710049，西安；
3.  直流输电技术国家重点实验室（南方电网科学研究院有限责任公司)，510080，广州）
摘要：换流阀元件在工作时会产生大量的热，为使其正常高效地工作，必须采用冷却系统对其进行冷却。本文针对换流阀元件在工作时需要高效冷却方式的要求，采用全氟己烷类液体为工质的微通道相变冷却代替传统水冷系统，并对其在圆形、方形、三角形和梯形共4种截面形状微通道内流动沸腾特性进行了数值模拟研究。质量流量范围为0.0001-0.002kg/s，热流密度范围为50-500kW/m2。数值分析结果表明：通道内的锐角边会限制气泡的生长，加速气泡的融合、破碎；局部传热系数沿流动方向逐渐增大，相同当量直径下，三角形通道局部传热系数最大，圆形次之，梯形最小。随着热流密度与质量流量增大，4种截面平均换热系数均增大，其中质量流量增大20倍，换热系数增大1.11-1.32倍，压降增大6.62-9.98倍；热流密度增大10倍，换热系数增大1.16-1.20倍，压降增大2.08-2.53倍。三角形通道的性能因子最大，其综合传热性能最佳。通过本文研究，可为换流阀微通道相变冷却系统的设计提供理论依据。
关键词：换流阀；流动沸腾；截面形状；微通道
中图分类号：TK124

Co-author:

罗炜，贺静，罗兵，徐永生，林梅

Volume:

53:11

Page Number:

y1-8

Translation or Not:

No

Date of Publication:

2019-08-16