本文主要研究的是射流冷却。射流是指流体介质从一块狭小区域喷射到一片较大空间, 然后冲击到固体壁面的一种流动方式[8]。按照流体介质类型可以分为气体冲击射流、液体冲击 射流和多相冲击射流;按照喷嘴形状可以分为狭缝冲击射流和圆形冲击射流;按照受限程度 可以分为受限冲击射流和非受限冲击射流。图 所示为圆形气体受限冲击射流的示意图[9]。圆形受限冲击射流示意图
如图中所示,圆形受限冲击射流的流场按流动特性可以划分成三个区域[10]: 80463
(1) 自由射流区,又称主射流区,流体介质在该区域内的流动特性与自由射流相同;
(2) 驻点区,在这片区域,流体介质的流动方向发生改变,并且有很明显的压力梯度 变化;
(3) 壁面射流区,在该区域内,流体介质的压力逐渐恢复为静压,流体的流动逐渐接 近于平行壁面。
冲击射流的特点是流体介质以高速冲击到壁面上,从而使被冲击的壁面附近具有比普通 壁面平行流动薄得多的速度边界层,又因为速度边界层的厚度直接决定了对流换热的强弱, 因此,冲击射流具有很强的换热能力,冲击射流冷却也因此成为了一种前景广阔的电子元件 冷却手段。 论文网
数值模拟仿真实验,即利用电子计算机,通过数值计算和图像显示,对现实问题进行研 究的一种方法,与现实实验相比具有经济可靠的优点[11]。在本实验中,利用数值模拟可以消 除非理想边界条件带来的误差,从而纯粹地分析某些参数对散热效果的影响。