高温热管内钠蒸发冷凝特性分子动力学研究

高温热管内钠蒸发冷凝特性分子动力学研究

TL334; 高温钠热管是热管堆中进行非能动热量传输的核心部件.为深入理解热管内工质钠的蒸发机理及气液交界的传热传质特性,用分子动力学软件LAMMPS模拟了600 K下钠的蒸发,统计了质量调节系数,定为0.3887.随后变更壁温,打破体系内热质输运平衡,进行非平衡态模拟,观察液膜变化,求解气液交界处的净蒸发通量和换热系数.结果表明,9～10 ns后,底部的液膜厚度、气液交界处的净蒸发通量及换热系数分别在0.1～0.52 nm、0.03～0.07 kg/(m2·s)、2.2～3.9 kW/(m2·K)范围波动,此时上部液膜厚度在6 nm左右,其气液交界的净蒸发通量在10-4量级,换热系数为0.0...

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Veröffentlicht in:原子能科学技术 2022-07, Vol.56 (7), p.1267-1275
Hauptverfasser: 汪泽涛, 郭凯伦, 王成龙, 张大林, 田文喜, 秋穗正, 苏光辉
Format: Artikel
Sprache:chi
Online-Zugang:Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:TL334; 高温钠热管是热管堆中进行非能动热量传输的核心部件.为深入理解热管内工质钠的蒸发机理及气液交界的传热传质特性,用分子动力学软件LAMMPS模拟了600 K下钠的蒸发,统计了质量调节系数,定为0.3887.随后变更壁温,打破体系内热质输运平衡,进行非平衡态模拟,观察液膜变化,求解气液交界处的净蒸发通量和换热系数.结果表明,9～10 ns后,底部的液膜厚度、气液交界处的净蒸发通量及换热系数分别在0.1～0.52 nm、0.03～0.07 kg/(m2·s)、2.2～3.9 kW/(m2·K)范围波动,此时上部液膜厚度在6 nm左右,其气液交界的净蒸发通量在10-4量级,换热系数为0.028 kW/(m2·K),至末期降为0.0035 kW/(m2·K).本文为钠热管启动阶段的数值模拟提供了参考.
ISSN:1000-6931
DOI:10.7538/yzk.2021.youxian.0350