微重力下圆柱环腔内相变材料熔化的电流体动力学增强数值研究
流体动力学
2021-04-30 v1
摘要
潜热储热(LHTES)因其优异的储热能力而被推荐为空间探测热管理系统的有效技术。然而众所周知，相变材料(PCM)的低热导率严重削弱了 LHTES 系统的充放热速率。本研究引入一种流行的主动传热强化技术——电流体动力学(EHD)，以增强微重力下壳管式 LHTES 系统中 PCM 的熔化。在数值模拟中，我们主要关注电场瑞利数 与偏心率 在微重力下对熔化性能的联合影响。基于数值结果，发现与无电场情形相比，电场的存在使 LHTES 系统的传热效率与熔化行为显著增强。此外，结果表明 EHD 技术即使在微重力下也始终表现出加速熔化过程的良好性能，且在部分案例中最大节时超过 。进一步注意到，尽管同心环隙在无重力条件下始终为最优构型，但若考虑重力效应，内管的优化偏心位置强烈依赖于电场瑞利数。
引用
@article{arxiv.2104.14305,
title = {Numerical study on electrohydrodynamic enhancement of PCM melting in cylindrical annulus under microgravity},
author = {Kun He and Ben Ma and Lei Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.14305},
year = {2021}
}