符号表
Nomenclature
第 1 章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 发汗冷却技术的提出与基本原理
1.2.1 多种冷却技术的特点与应用范围
1.2.2 发汗冷却主要依赖的材料与结构
1.2.3 发汗冷却中存在的跨尺度现象
1.3 发汗冷却技术的研究现状
1.3.1 发汗冷却的核心物理问题
1.3.2 发汗冷却剂特性的研究现状
1.3.3 壁面加质流动的研究现状
1.3.4 多孔介质渗流换热的研究现状
1.4 已有发汗冷却研究的不足
1.5 本论文的研究内容
第 2 章 基于热平衡的发汗冷却零维模型研究
2.1 引言
2.2 基本的发汗冷却零维模型
2.2.1 带有冷却剂通道的发汗冷却
2.2.2 基于热平衡的逻辑型零维模型
2.3 扩展的逻辑型发汗冷却零维模型
2.3.1 带有冷却剂通道的热平衡模型
2.3.2 多孔介质内的换热过程
2.3.3 冷却剂通道内的换热过程
2.3.4 多孔介质固体壁面温差的处理
2.3.5 冷却效率数学表达式的构建
2.4 不同条件下零维模型的应用验证
2.4.1 低雷诺数条件下的发汗冷却
2.4.2 亚声速条件下的发汗冷却
2.4.3 超声速条件下的发汗冷却
2.5 冷却效率的响应面分析
2.5.1 冷却效率的非线性响应范围
2.5.2 注入率及通道流率对冷却效率的影响
2.6 本章小结
第 3 章 低速条件下发汗冷却的传热特性研究
3.1 引言
3.2 发汗冷却实验系统及模拟方案
3.2.1 金属颗粒烧结的实验样件
3.2.2 实验系统组成及操作流程
3.2.3 数值模拟方法及控制方程
3.3 多孔平板及多孔通道发汗冷却实验结果分析
3.3.1 金属颗粒烧结多孔材料的渗透性能
3.3.2 不同注入率条件下的发汗冷却效果
3.3.3 不同注入形式下的发汗冷却效果
3.4 冷却剂注入过程对发汗冷却的影响
3.4.1 多孔平板发汗冷却中的物理过程
3.4.2 冷却剂的注入对冷却效率的影响
3.4.3 冷却剂的注入对温度分布及边界层的影响
3.5 冷却剂通道内流动对发汗冷却的影响
3.5.1 多孔通道发汗冷却中的物理过程
3.5.2 冷却剂流动方向对通道内换热规律的影响
3.5.3 冷却剂流动方向对速度和温度分布的影响
3.6 壁面减质过程对发汗冷却的影响
3.6.1 冷却剂供给通道内的壁面减质流动
3.6.2 壁面减质过程对换热规律的影响
3.6.3 冷却剂的消耗与冷却效率之间的平衡
3.7 本章小结
第 4 章 多孔壁面边界层内的流动规律研究
4.1 引言
4.2 多孔壁面通道流动实验系统
4.2.1 光学纹影实验系统及实验装置
4.2.2 多孔壁面通道流动实验流程
4.3 多孔壁面通道流动大涡模拟研究方案
4.3.1 多孔壁面通道流动物理模型的构建
4.3.2 主流通道区域的模拟方案
4.3.3 多孔介质区域的模拟方案
4.3.4 大涡模拟结果的时间平均及验证
4.4 多孔壁面边界层内涡发展过程及影响
4.4.1 边界层内涡的基本形态特征
4.4.2 边界层内涡的产生及发展规律
4.4.3 涡对温度和速度分布的影响
4.5 涡的非稳态过程对发汗冷却的影响
4.5.1 涡对冷却剂注入过程的影响
4.5.2 涡对流体温度波动的影响
4.6 本章小结
第 5 章超声速条件下发汗冷却的传热特性研究
5.1 引言
5.2 超声速条件下发汗冷却数值模拟研究方法
5.2.1 超声速条件下发汗冷却的跨声速问题
5.2.2 超声速条件下发汗冷却的物理模型
5.2.3 基于局部非热平衡模型的多计算域数值模拟方案
5.3 超声速条件下发汗冷却数值模拟结果分析
5.3.1 发汗冷却中的弓形激波与斜激波
5.3.2 注入率对冷却效率的影响
5.3.3 冷却剂的分布及其对流场的影响
5.3.4 边界层内的速度与温度分布规律
5.4 超声速条件下发汗冷却实验研究方案
5.4.1 金属颗粒烧结的柱状多孔实验样件
5.4.2 带有红外热成像的高焓超声速风洞
5.4.3 多孔柱状结构发汗冷却实验流程
5.5 超声速条件下发汗冷却实验结果分析
5.5.1 液体冷却剂的雾化与气化
5.5.2 多孔结构的表面温度分布规律
5.5.3 单柱状结构与三柱状结构的对比
5.6 本章小结
结 论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
声明
致 谢
个人简历
哈尔滨工业大学;
