第58卷第1期2024年1月原子能科学技术AtomicEnergyScienceandTechnologyVol.58,No.1Jan.2024基于有限体积法碱金属高温热管冷态启动流动换热数值研究赵昊城，张泽秦，王成龙，秋穗正，田文喜，苏光辉（西安交通大学核科学与技术学院，陕西西安710049）摘要：为建立碱金属高温热管启动瞬态和运行稳态工作特性预测方法，本研究采用有限体积法（FVM)建立管壁导热模型、吸液芯流动传热模型和蒸气区模型。基于C语言开发并验证了碱金属高温热管的冷态启动瞬态分析程序，最大相对偏差为9.8%。仿真模拟了单根水平钠热管启动瞬态并开展敏感性分析，结果显示：对于本研究中使用的热管，在固定输人功率为1000W的环境条件下，启动开始后700s热管蒸气区完全进人连续流态，到达稳态总用时为3000s，启动过程中工质熔化阶段吸液芯内部压力相对值逐渐增大，熔化完成后压力相对值略有降低；稳态运行下热管等温性良好，外壁面轴向温差稳定在22.5K，吸液芯内部压降约为47Pa；环境温度升高会延长热管到达稳态所需时间，并对稳态蒸气压力和流速分布产生一定影响；绝热段长度增加同样延长了热管启动到达稳态时间，同时对吸液芯内流体压力和速度分布存在一定影响。关键词：高温热管数值模拟；冷态启动；有限体积法中图分类号：TL334doi:10.7538/yzk.2022.youxian.0754NumericalStudyonFlowandHeatTransferofAlkaliMetalHigh-temperatureHeatPipeduringFrozenStartupBasedonFVMZHAOHaocheng,ZHANGZeqin,WANGChenglong,QIUSuizheng,TIANWenxi,SUGuanghui(SchoolofNuclearScienceandTechnology,Xi'anJiaotongUniversity,Xi'an710049,China)Abstract:Inrecentyears,heatpipehasbeenwidelyusedasanefficientheattransferequipmentinfuelchemistry,electroniccommunicationandsoon.Themainstructureofaheatpipemainlyincludesthevacuumtubecontainingalkalimetalworkingfluidandthecompositemeshwickontheinnerwallofthetube.Intheaxialdirection,heatpipesaregenerallydividedintothreeparts:evaporationsection,adiabaticsectionandconden-sationsection.Heatisinputintotheheatpipethroughtheevaporationsectionandoutputthroughthecondensationsection.Theadiabaticsectiononlyplaysaroleinconnectingandmasstransfer.Thelengthofeachareacanbeflexiblyarranged.Intheradialdirection,heatpipesaregenerallydividedintoouterwallsurface,wickandvapor文献标志码：A文章编号：100...
