为保证对比性,壁面处的边界条件统一采用定壁温,中心处蒸发段的温度为388K(蒸发段温度的选取参照作者计算出的热沉的背面温度),两边管子蒸发段的温度为383K,冷凝段处的温度为313K,运行压力采用蒸汽在60℃下的饱和压力,考虑蒸汽密度随温度的变化以及重力的作用,采用FLLUENT中mixture模型进行数值计算,并添加相应的质量和能量源项。聚光光伏高能流密度不均匀传热的热管散热器设计与计算,在工况二的情况下,冷凝段壁面处的温度要稍低,在蒸发段,蒸汽的温度要稍高。可见,当充液量相同,倾角不同时,30°倾角布置方式的传热效果要好,即热管带有一定的倾角会具有更好的传热效果。在回流管处,30°倾角布置的回流液体温度比工况一要低,可以保证冷凝液的回流。
温度分布显示,设计的热管组可以实现内部的工质进行蒸发冷凝的条件。速度矢量分布热管竖直布置情况下速度矢量分布,蒸汽受浮升力的作用往上运动,在绝热段与冷凝段处蒸汽的流速达到最大值,最大流速为0.31m/s,冷凝液沿着壁面向下流动,一直回流到热管底部的液池区域。在汽液交界面上,蒸汽由于受到了剪切力作用,蒸汽流速停留在10-3的量级。在压力作用下,冷凝段顶部的部分冷凝液通过回流管向下流动,以补充液池,在热管的底部,由于中心热管的温度较高,两边热管的底部工质对中心进行补充。热管在倾角30°情况下速度矢量分布与竖直布置情况下相似。