多孔金属和方柱复合结构池沸腾数值模拟研究

针对一种多孔金属和方柱复合结构,采用双粒子分布函数格子Boltzmann方法对其池沸腾传热进行数值模拟研究。分别调整了下部方柱的柱宽/槽宽(W/D)、柱高H和上部多孔层的厚度,分析了不同结构的沸腾换热曲线和传热机理。流场和温度场分别用密度分布函数和温度分布函数来描述,底部固体采用定压边界条件。研究发现,方柱-多孔层复合结构可以有效的强化沸腾换热。结果表明,低热流密度下,具有较小的W/D的结构换热表现更好,高热流密度下,较大的W/D换热表现更好;换热效果随结构柱高H的增大而增加;多孔层厚度的变化对整体结构的强化效果影响不大。