3D打印赋形微小流道集热器内层流换热特性数值模拟与试验研究

摘要

针对星内载荷存在大功率、多热源、高度非均匀功率密度的传散热需求,研发了一种3D打印赋形微小流道集热器。在评估了用数值模拟方法预测复杂构型微小流道集热器流动换热特性之可行性基础上,采用数值模拟与试验相结合的方法,研究流量、入口温度、热功率及重力对集热器内层流换热特性的影响,获得了集热器阻力系数与努塞尔数的经验关联式,并优化了微小流道集热器构型。结果表明:随着流量的增大,集热器压降近似线性增大,而总传热系数的提升速率逐渐减小;提升入口温度或热功率会引起集热器压降降低与总传热系数增大;重力对微小流道集热器压降及总传热系数的影响较小。