封闭微腔内非等温二元流体的数值研究

摘要

热管中自由汽液界面的相变可改变界面温度,从而产生热毛细对流.对于一元流体,温度差将引起热端到冷端的热毛细对流,可能造成封闭微腔内蒸发段的干涸.二元流体中浓度场的差异将引起溶质毛细对流,驱使流体向热端流动,因此考虑用二元醇类水溶液作为工质弥补一元流体的这一缺陷.本文研究了封闭微腔内非等温工质为甲醇和醇类水溶液的汽相和液相的速度场以及界面温度变化,对比分析了溶质毛细对流的作用.同时分别对微腔上方空间为空气和真空进行了模拟和对比,研究了不凝结气体对传热传质的影响.封闭微腔内非等温二元流体的数值模拟将对其在实际热管内的模拟与实验研究提供重要参考.