Модели и процеси на топлинната енергия
От термична гледна точка става въпрос за моделиране на топлопреносите. Типът на използваната корелация зависи преди всичко от режима на кипене, свързан със скоростта на кухината и по-общо с условията на входа.
За режима на наситено кипене входящата течност е с температура на насищане и нейната кухина не е нула. Наблюдава се силно надлъжно развитие на потока, като последният вероятно е мехурчета, запушалки и пръстеновидни. Но ние се интересуваме само от пръстеновидния режим.
Наборът от потоци, освободени от електронните компоненти, е известен в геометрията; всички те са постоянни. Тази топлина се разсейва благодарение на изпаряването на течността, циркулираща в изпарителя. Целта е да се определи температурата на различните компоненти.
В режим на кипене на наситено ядро, приема се, че флуидът в изпарителя е с температурата на насищане Tl = TSAT и че целият топлинен поток се използва за изпаряване на хладилния флуид. Освен това се приема, че парата и течната фаза са в термодинамично равновесие, когато в течността настъпи промяна на състоянието. След това можем да получим достъп до еволюцията на масовата част по изпарителя:
По този начин за всяка космическа стъпка z може да се изчисли масовото съдържание x, след което да се изведе от него коефициент на топлообмен по протежение на тръбата. Коефициентът на топлообмен се определя от корелациите на Kandlikar, Gunger & Winterton, Schrock & Grossman и Chen; всички описани по-долу.
Изчисляване на коефициента на топлообмен h
Нотации и дефиниции
Въвеждаме следните количества:
номерът на Froude: $ Fr = \ frac ^ 2gD> $
коефициентът на топлопреминаване на течната фаза, определен от корелацията на Dittus Boetler (1930) за турбулентни потоци: $ h_l = 0,023 \ frac ^ Pr ^ $
течен Рейнолдс въз основа на масовия поток и скоростта на празнотата: $ Re_l = \ frac $
Кандликар корелации
Корелацията на Kandlikar [2] изразява коефициента на топлообмен, както следва:
$ h = h_l \ ляво [C_1 ^ (25Fr) ^ + C_3 Bo ^ F_k \ дясно] $
За да се определят различните константи на уравнението, е необходимо да се интересувате от потока в течната фаза. За това трябва да изчислим кипящото число Bo, числото на Froude Fr и константата C0, определени така, че $ C_0 = \ ляво (\ frac \ дясно) ^ \ sqrt> $.
Стойностите на константите Ci се извеждат от C0:
| С0 | С0> 0,65 | |
| С1 | 1.1360 | 0,6683 |
| С2 | -0.9 | -0.2 |
| С3 | 667.2 | 1058 |
| С4 | 0.7 | 0.7 |
| С5 | 0,3 | 0,3 |