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申请/专利权人：上海交通大学

摘要：本发明涉及一种应用于高温碱金属热管分析的数值模拟方法，方法包括以下步骤：S1、将高温碱金属热管进行建模；S2、高温碱金属热管开始工作时处于固体阶段，求解壳体及吸液芯区域控制体的温度场分布，进入部分连续流阶段后，然后执行S3；S3、进入部分连续流阶段后，求解蒸汽区域控制体的温度分布；S4、进入稳定连续流阶段后，采用和S3相同的方法求解所有蒸汽区域控制体的温度分布。与现有技术相比，本发明具有在模拟处理上更加符合物理过程，能够保证在同一时间步长内，满足吸液芯区域和蒸汽腔的求解收敛且在气液界面处蒸发冷凝质量流量收敛等优点。

主权项：1.一种应用于高温碱金属热管分析的数值模拟方法，其特征在于，方法包括以下步骤：S1、将高温碱金属热管划分为壳体及吸液芯区域和蒸汽腔区域两个部分，对壳体及吸液芯区域进行建模，同时对蒸汽腔区域进行建模，对建模后的控制体建立控制方程，所述高温碱金属热管的启动过程包括固体阶段、部分连续流阶段以及稳定连续流阶段三个阶段；S2、高温碱金属热管开始工作时处于固体阶段，根据t0时刻给定边界条件，对所述控制方程进行离散求解，计算第一阶段当前时刻的壳体及吸液芯区域控制体的温度场分布，然后更新给定边界条件并再次离散求解，得到第一阶段下一时刻的壳体及吸液芯区域控制体的温度场分布，重复离散求解直至部分气液界面达到转变温度，此时进入部分连续流阶段，然后执行S3；S3、进入部分连续流阶段后，获取第二阶段当前时刻的壳体及吸液芯区域控制体的初始温度场分布，并计算当前时刻边界条件，同时计算各节点的新热流密度；S4、基于蒸汽质量、动量以及能量方程计算部分连续流阶段达到转变温度部分的气液界面的当前蒸汽区域控制体的温度分布，判断当前时刻边界条件是否收敛，若当前时刻边界条件不收敛，则更新当前时刻边界条件，基于更新后的当前时刻边界条件更新当前时刻的壳体及吸液芯区域控制体的温度场分布，同时更新各节点的新热流密度，然后重复S4；若收敛，则将第二阶段当前时刻更新为第二阶段下一时刻，采用S2的方法求解第二阶段下一时刻的壳体及吸液芯区域控制体的温度场分布，并再次执行S3和S4，直至整个气液界面区域温度达到转变温度，进入稳定连续流阶段，然后执行S5；S4中，所述更新当前时刻的壳体及吸液芯区域控制体的温度场分布具体为：将更新后的当前时刻边界条件作为边界条件求解新的当前时刻的壳体及吸液芯区域控制体的温度场分布；所述更新各节点的新热流密度为：根据新的当前时刻的壳体及吸液芯区域控制体的温度场分布以及当前蒸汽区域控制体的温度分布更新气液界面处净质量交换速率，基于气液界面处净质量交换速率更新各节点的新热流密度；S5、进入稳定连续流阶段后，采用和S3和S4相同的方法求解所有蒸汽区域控制体的温度分布。

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