一种回路热管温度模拟监测系统技术方案

本发明专利技术涉及回路热管温度监测技术领域，具体的是一种回路热管温度模拟监测系统，监测系统包括主控计算模块

【技术实现步骤摘要】
一种回路热管温度模拟监测系统


[0001]本专利技术涉及回路热管温度监测
，具体是一种回路热管温度模拟监测系统
。

技术介绍

[0002]回路热管是一种由蒸发器
、
冷凝器
、
储液器以及蒸气和液体罐构成
。
[0003]现有技术中，如申请号为：
2017100127985
中公开的名称为：重力回路热管系统运行温度的优化方法及系统的设计方法，首先将重力回路热管系统从热源到冷源之间的热量传输过程划分成若干个热量传输环节，进而构建重力回路热管系统的回路热管热阻网络模型；回路热管热阻网络模型中的热阻为回路热管蒸发器外壁面积或回路热管凝结器外壁面积的函数；基于重力回路热管系统的回路热管热阻网络模型以及回路热管的热平衡约束条件，求解当重力回路热管系统的换热面积最小情况下回路热管的运行温度为最优温度；其中，重力回路热管系统的换热面积等于回路热管蒸发器外壁面积与回路热管凝结器外壁面积之和
。
[0004]但是现有技术中，如申请号为：
2017100127985
中提到的，在回路热管的测试过程中，监测回路热管的温度通常需要实验进行，操作麻烦，不便于生产进行，而如上述的计算方式存在较大的计算误差，所得的结果与实际热管温度有差异，不符合实际，现设计一种精确的回路热管温度模拟监测系统
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种回路热管温度模拟监测系统，以解决现有技术中的问题
。/>[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种回路热管温度模拟监测系统，所述监测系统包括主控计算模块
、
输入模块
、
显示模块
、
连接模块和存储模块，主控计算模块分别与输入模块
、
显示模块
、
连接模块
、
存储模块电性连接
。
[0008]所述监测系统先读入几何体
、
进行划分网格操作；再设定边界条件；然后选择所要求解的模型和算法；最后管理输出数据，得到所要的计算结果，并对结果进行后处理操作
。
[0009]优选地，所述监测系统主要对回路热管的蒸发器
、
冷凝器和汽槽
‑
吸液芯进行监测
。
[0010]所述汽槽阵列设置于蒸发器上，且吸液芯包裹于蒸发器内表面，在
CC
环腔最外侧也包裹了一层吸液芯
。
[0011]所述网格包括内部网格与外部网格，划分后的网格区域为计算域
、
重叠区域和边界区域，网格块内存储有变量数据值
。
[0012]优选地，所述算法包括对流扩散方程，对流扩散方程为：
[0013][0014]假定
W
为位于边界区域的网格中心点，离散后的方程：
[0015][0016]优选地，所述模型包括多相均相流模型
、
湍流模型
、
空化模型
、
多孔介质模型
、
毛细压力模型
、
沸腾模型和冷凝模型，以对回路热管内部的气
、
液相以及流固耦合进行模拟仿真计算，提取所仿真的物理现象和趋势，并与理论计算
、
实际实验结果相比对，综合分析回路热管随着功率变化的瞬态温度变化趋势
。
[0017]优选地，所述多相均相流模型在对多相问题计算时，对每一项满足初始条件的体积分数进行直接求解，进行误差较小的相含率计算
。
[0018]若相含率
α
k
并非主变量，计算的主变量为
α
k
ρ
k
，通过对各相
α
k
ρ
k
的顺序迭代，最终得到收敛值，下式给出的是相连续性方程：
[0019][0020]式中，各相的速度
u
jk
可以分解为
mixture
速度与漂移速度：
[0021][0022]上式中，
d
是因重力
、
压力梯度或曳力等源项导致的漂移速度；
td
表示的是因湍流导致的漂移速度；
[0023]该模型下的源项通常来自相变且这些源项对所有相的加和等于
0。
[0024]优选地，所述相变模型包括热限制相变模型
、
空化模型
、
壁面沸腾模型；
[0025]所述热限制相变模型的换热计算式：
[0026][0027]所述空化模型包括
[0028]Sauer
模型：
[0029][0030]其中，
n
b
为成核密度，属于用户输入参数；
[0031]Singhal
模型：
[0032][0033][0034]而其中：
C
e
＝
0.02
，
C
c
＝
0.01。
[0035]优选地，所述多孔介质模型中的动量方程为：
[0036][0037]在上述的动量方程中增加如下形式的源项：
[0038][0039]其中，
μ
表示粘性系数，
α
表示渗透率，
κ
为惯性渗透率，
C
f
表示惯性阻力因子，渗透率为：惯性渗透率为：
[0040]优选地，所述毛细压力模型中的毛细压力为：
[0041][0042]其中，
σ
为表面张力系数，
θ
为接触角，
d
cp
为毛细管直径，为毛细管直径，其中
α2指液体的体积分数，
α1表示气体体积分数
。
[0043]优选地，所述沸腾模型中的蒸发以及冷凝系数为：
[0044][0045]其中，界面面积密度：
Δ
为网格大小；
[0046]所述冷凝模型包括壁面冷凝模型与主体内冷凝模型，在壁面冷凝模型中，若壁面上干燥且无浸润，那么蒸汽的冷凝速度较高；否则当壁面附上液膜，那么冷凝速度较低；
[0047]主体内冷凝模型中液膜冷凝热流密度为：
[0048][0049]对于均匀相模型的情况，
Nu
简化为常值2，则相变速率
(kg/m3)
为：
[0050]优选地，所述监测系统还包括饱和温度的计算方程：
[0051][0052]本专利技术的有益效果：
[0053]1、
本专利技术监测系统，导入回路热管的信息，然后进行网格化的划分
、
选出计算区域等，再选择模拟仿真的模型进行相关的计算，得到结果进行后处理，即可准确得到与实验相同的回路热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种回路热管温度模拟监测系统，其特征在于，所述监测系统包括主控计算模块
、
输入模块
、
显示模块
、
连接模块和存储模块，主控计算模块分别与输入模块
、
显示模块
、
连接模块
、
存储模块电性连接；所述监测系统先读入几何体
、
进行划分网格操作；再设定边界条件；然后选择所要求解的模型和算法；最后管理输出数据，得到所要的计算结果，并对结果进行后处理操作
。2.
根据权利要求1所述的一种回路热管温度模拟监测系统，其特征在于，所述监测系统主要对回路热管的蒸发器
、
冷凝器和汽槽
‑
吸液芯进行监测；所述汽槽阵列设置于蒸发器上，且吸液芯包裹于蒸发器内表面，在
CC
环腔最外侧也包裹了一层吸液芯；所述网格包括内部网格与外部网格，划分后的网格区域为计算域
、
重叠区域和边界区域，网格块内存储有变量数据值
。3.
根据权利要求1所述的一种回路热管温度模拟监测系统，其特征在于，所述算法包括对流扩散方程，对流扩散方程为：假定
W
为位于边界区域的网格中心点，离散后的方程：
4.
根据权利要求2所述的一种回路热管温度模拟监测系统，其特征在于，所述模型包括多相均相流模型
、
湍流模型
、
空化模型
、
多孔介质模型
、
毛细压力模型
、
沸腾模型和冷凝模型，以对回路热管内部的气
、
液相以及流固耦合进行模拟仿真计算，提取所仿真的物理现象和趋势，并与理论计算
、
实际实验结果相比对，综合分析回路热管随着功率变化的瞬态温度变化趋势
。5.
根据权利要求4所述的一种回路热管温度模拟监测系统，其特征在于，所述多相均相流模型在对多相问题计算时，对每一项满足初始条件的体积分数进行直接求解，进行误差较小的相含率计算；若相含率
α
k
并非主变量，计算的主变量为
α
k
ρ
k
，通过对各相
α
k
ρ
k
的顺序迭代，最终得到收敛值，下式给出的是相连续性方程：式中，各相的速度
u...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅彦国，符凯，夏树宁，
申请(专利权)人：上海积鼎信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：