论文摘要：层板构造震动换热机理及优化安排接洽

层板是一种半挥发式冷却构造，它集成了对流、报复和缓膜三种冷却办法于一身，具备较高的冷却功效和运用真实性，被普遍运用于宇航和运载火箭发效果的热端元件冷却。 正文经过对关系文件的研读，精细领会了层板构造在往日40年中的兴盛过程，以及其构造特性和分门别类。按照板间维持物的各别，层板可分为以扰流柱为主的Lamilloy式和以通道搜集为主的Transply式，而前者是正文的重要接洽东西。领会了Lamilloy式层板扰流柱的陈设办法，设置了其扰流柱陈设特性参数N，并以此动作层板典型的定名办法。罕见的扰流柱陈设情势中，N=2、4、8或16，正文在此普通上，提出N=6和14的两种非惯例构造，并有较大的本能提高。对Lamilloy式层板举行了参数化建立模型，并领会了各别进、出气孔情势下的计划模子创造办法。 沿用了流体-液体耦核计算，忽视气体浮升力和辐射预热，求解层板的最小单位体稳态震动和换热情景。本文华用规范k-ε湍流模子方程，配以变标准的壁面因变量来求解湍流Navier-Stokes方程。网格的分别沿用了四周体的非构造化网格贯串棱柱体的边境层网格的情势，最大的边长过程对解的网格无干性接洽之后，取值为层板进气孔间距L的1％。计划模子中的对称和周期性边境前提也过程数值接洽证领会其有理性。对于计划本领的有理性以及截止的精确性，沿用了试验本领举行接洽和校核，符合较好。而试验的安排和道理的考证，借助了搀杂数值计划对所有试验安装运转的模仿。 将搀杂的层板换热进程简化为一维枯燥预热，提出了层板等效换热模子，获得层板等效导热系数和等效对流换热系数以及相映的无穷纲规则数。运用试验和数值计划贯串的本领，对扰流柱直径沟通的141和161型层板的流阻和换热本能分别举行了接洽。试验截止表白：对立于141模子，161模子在减少了副扰流柱的情景下，流阻缩小了20％安排，等效导热系数和等效对流换热系数辨别减少10％和12％安排。试验与数值计划符合较好。 运用过程被屡次试验考证过的数值计划本领，对层板构造情势举行了优化接洽。重要接洽了等弥补比前提下，扰流柱陈设特性参数N对于层板各震动阶段以及完全的流阻，和平等效导热系数以及等效对流换热系数的感化。在获得了161型层板在流阻和换热本能以及加工创造难度上面具备归纳上风的论断后，对161型层板的弥补比θ和主、副扰流柱直径分别系数ψ对流阻和换热的感化举行了接洽。获得的论断是：增大θ和ψ，利于于减小流阻；增大θ会普及等效导热系数；而主副扰流柱直径沟通，且即是扰流柱莫大的安排会使内腔换热表面积最大，进而具备较大的等效对流换热系数。 创造多单位串联层板模子，辨别领会了出气边境前提平均和不平均情景下的震动情景，并与单个单位的计划截止举行了比较，最后决定了以进气单位和出气单位辨别刻画层板出气孔之前和出气孔自己的震动，以假造单位来刻画单位间震动的流体搜集分别办法。环绕该办法，安排了多层板单位串联试验件，获得了非平均出气前提下，各类搜集单位的流阻弧线。