基于CFD方法的高温热管特性研究

来源：核动力工程杂志2022年第2期北京时间：

作者：余清远, 赵鹏程, 马誉高

单位：1.南华大学核科学技术学院，湖南衡阳，421001；2.中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，成都，610213；

摘要：高温热管运行特性的分析与预测，对热管设计和应用具有重要意义。为分析高温热管内两相流动传热特性，首先建立钠热管的计算流体力学（CFD）分析模型，并对模型计算值与钠热管稳态实验数据进行对比校核，模拟结果与实验测点温度的绝对误差小于40℃，相对误差在5%以内；其次，利用本文模型与方法对不同传热功率和倾角下的热管内部流场特性进行分析研究。研究表明，均匀加热条件下，蒸气腔内的速度在蒸发段接近线性变化，而在冷凝段，气体流速减小致使压强回升，同时，蒸气的流动压降和速度随加热功率增加呈下降趋势；在热管水平和倾角运行工况，热管内两相流动压降中液相压降均占主导；而气液间剪切效应中，气体流动速度为主导效应。本文模型可为热管堆等高温热管应用领域提供热管设计与分析方法。

关键词：高温热管, 计算流体力学（CFD）, 温度场, 两相流场