伴随水力空化现象的对流换热数值模拟

摘要

以水为介质，建立了液体流动的混合物多相流模型及空化模型，运用CFD 方法对水平圆管内伴随有水力空化现象的受迫对流换热过程进行了数值研究，详细分析了管道入口压力、入口温度、限流孔与管道直径比以及限流孔厚度等因素对水力空化及对流换热过程的影响规律。数值模拟结果表明，空化现象出现在圆管喉部（限流孔）壁面附近区域；与相同流量下无空化时的传热相比，在发生空化现象的区域，传热壁面被蒸汽所覆盖导致传热急剧恶化，而在远离空化发生区域的下游位置，由于空化的扰流作用使得加热壁面与流体之间的传热得到明显改善。