里卡多·萨科;露西娅·卡里奇诺;卡洛·德·法尔科;毛里齐奥·维里;弗朗西斯科·阿戈斯蒂尼;托马斯·格拉丁格 两相冷却系统的多尺度热流计算模型。 （英语） Zbl 1423.76459号 计算。方法应用。机械。工程师。 282, 239-268 (2014). 摘要：本文描述了电力电子应用新型两相热虹吸冷却系统冷凝器部件的数学模型和数值模拟方法。冷凝器由一组卷边垂直安装的翅片组成，空气通过自然对流或强制对流在翅片之间流动。为了加深对决定冷凝器性能的机制的理解，并促进其工业设计的进一步优化，开发了一种多尺度方法，以尽可能降低模拟代码的复杂性，同时保持合理的预测精度。为此，翅片中的热扩散及其在空气中的对流传输被建模为二维过程，而翅片中两相冷却液的流动被建模为一维管道网络。对于所得方程的数值解，二维热扩散和对流采用具有指数拟合稳定性的双重混合有限体积格式，而一维冷却剂流动采用具有迎风稳定性的原始混合有限元离散方法。通过对真实器件结构的大量仿真，验证了数学模型和数值方法，证明其与可用的实验数据非常吻合。 引用于2文件 MSC公司： 76T10型 液气两相流，气泡流 74层10 流固相互作用（包括气动和水弹性、孔隙度等） 80A20型 传热传质、热流（MSC2010） 65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法 关键词：冷却系统;流体动力学;两相流;均匀流动;多尺度建模;数值模拟 软件：Refprop公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{R.Sacco}等人，计算。方法应用。机械。工程282，239--268（2014；Zbl 1423.76459） 全文： 内政部 arXiv公司 参考文献： [1] 阿戈斯蒂尼，F。；Gradinger，T.，电力电子冷却用两相热虹吸管回路中的滚轴冷凝器，（Poljak，D.；Sunden，B.；Brebbia，C.a.，《传热的高级计算方法和实验》XII，《威塞克斯研究所学报》，第75卷，（2012），威塞克斯学会） [2] 阿戈斯蒂尼，F。；Gradinger，T。；de Falco，C.，电力电子冷却用两相热虹吸管的模拟辅助设计，（IECON 2011-37 IEEE工业电子学会年会，（2011），IEEE），1560-1565 [3] Lasance，C.，技术数据专栏，（电子冷却，（1997）） [4] Bar-Cohen，A。；Rohsenow，W.M.，垂直自然对流冷却平行板的最佳热间距，《传热杂志》，106，116，（1984） [5] Incorpera，F.P。；De Witt，D.P.，《传热传质基础》（2002），纽约州纽约市约翰威利父子公司 [6] Brennen，Christopher E.，《多相流基础》（2005），剑桥大学出版社·Zbl 1127.76001号 [7] Levy，S.，复杂系统中的两相流，（1999），John Wiley&Sons [8] 爱马仕，C.J.L。；甜瓜，C。；Negrao，C.O.R.，板式滚筒式蒸发器的数值模拟模型，国际期刊。，31, 2, 335-347, (2008) [9] 班达，M.K。；Herty，M。；Klar，A.，管网中的天然气流量，Netw。埃特罗格。媒体，1，1，（2006）·Zbl 1108.76063号 [10] Brouwer，J。；Gasser，I。；Herty，M.，《重新审视天然气管道模型：模型层次、非等温模型和网络模拟》，多尺度模型。模拟。，9, 2, 601-623, (2011) ·Zbl 1254.76124号 [11] Herty，M.，欧拉方程网络系统的耦合条件，SIAM J.Sci。计算。，30, 3, 1596-1612, (2008) ·Zbl 1173.35080号 [12] L.Formaggia，A.Fumagalli，A.Scotti，P.Ruffo，《断裂网络中达西问题的简化模型》，技术报告MOX-Report No.32/2012，MOX，Dipartimento di Matematica，Politecnico di Milano，P.zza L.da Vinci 32-20133 Milano（意大利米兰），2012·Zbl 1299.76254号 [13] Lemmon，E.W。；Span，R.，《20种工业流体的简短基本状态方程》，J.Chem。工程数据，51，3785-850，（2006） [14] Tiller-Roth，R。；Baehr，H.D.，《温度为170 K至455 K、压力高达70 mpa的1,1,1,2-四氟乙烷（hfc-134a）热力学性质的国际标准公式》，J.Phys。化学。参考数据，23，5，657-729，（1994） [15] E.W.Lemmon，M.L.Huber，M.O.McLinden，Nist标准参考数据库23：参考流体热力学和传输特性-refprop，9.1版。国家标准与技术研究所，标准参考数据计划，2013年。 [16] 卡瓦里尼，A。；Censi，G。；德尔·科尔，D。；多雷蒂，L。；Longo，G.A。；罗塞托，L。；Zilio，C.，《光滑和增强管内外的冷凝——最近研究综述》，Int.J.Refrig。，26, 4, 373-392, (2003) [17] Garcia-Valladares，O.，《光滑管和微细管管内冷凝传热相关性的回顾》，《传热工程》，24，4，6-24，（2003） [18] Shah，M.M.，《管内薄膜冷凝过程中传热的一般关系》，《国际传热杂志》，22，4，547-556，（1979） [19] Carichino，L.，电力电子冷却系统的计算模型，（2010），米兰理工大学，（硕士论文） [20] Thome，J.R.，工程数据手册III，（2006），金刚狼管公司。 [21] 布雷齐，F。；Fortin，M.，《混合和混合有限元方法》（1991），纽约斯普林格出版社·Zbl 0788.7302号 [22] Vohralík，Martin，混合有限元和多点有限体积方法之间的等价性，C.R.Math。，339, 7, 525-528, (2004) ·Zbl 1058.65132号 [23] 道格拉斯，J。；Roberts，J.E.，二阶椭圆方程混合方法的全局估计，数学。公司。，44, 169, 39-52, (1985) ·Zbl 0624.65109号 [24] Arbogast，T。；Chen，Z.，关于二阶椭圆问题混合方法作为非协调方法的实现，Math。公司。，64, 211, 943-972, (1995) ·Zbl 0829.65127号 [25] Sacco，R。；Saleri，F.，对流扩散问题的稳定混合有限体积方法，东西方J.Numer。数学。，5, 4, 291-311, (1997) ·Zbl 0895.65050号 [26] 布雷齐，F。；马里尼，L.D。；米歇莱蒂，S。；Pietra，P。；Sacco，R.，平流扩散问题混合有限体积方法的稳定性和误差分析，计算。数学。申请。，51, 681-696, (2006) ·Zbl 1136.65097号 [27] 拉维亚特，P.A。；Thomas，J.M.，二阶椭圆问题的混合有限元方法，（Galligani，I.；Magenes，E.，有限元方法的数学方面，I，（1977），Springer-Verlag-Berlin）·Zbl 0362.65089号 [28] 马里尼，L.D。；Pietra，P.，二阶椭圆问题混合逼近的抽象理论，Mat.Appl。计算。，8, 219-239, (1989) ·Zbl 0711.65091号 [29] van Nooyen，R.R.P.，带指数拟合的Petrov-Galerkin混合有限元法，数值。方法偏微分方程，11，5，501-524，（1995）·Zbl 0840.65130号 [30] 法鲁尔，M。；Fortin，M.，使用四边形单元求解Stokes问题的混合有限元，高级计算。数学。，3, 101-113, (1995) ·Zbl 0834.76050号 [31] R.S.Varga，矩阵迭代分析，恩格伍德悬崖，新泽西州，1962年·Zbl 0133.08602号 [32] Scharfetter，D.L。；Gummel，H.K.，硅读二极管振荡器的大信号分析，IEEE Trans。电子器件，ED-16，64-77，（1969） [33] Roos，H.G。；苯乙烯，M。；Tobiska，L.，奇异摄动微分方程的数值方法，（1996），Springer-Verlag-Berlin，Heidelberg·Zbl 0844.65075号 [34] 徐，J。；Zikatanov，L.，对流扩散方程的单调有限元格式，数学。公司。，68, 228, 1429-1446, (1999) ·兹伯利0931.65111 [35] 罗伯茨，J.E。；Thomas，J.M.，《混合和混合方法》（Ciarlet，P.G.；Lions，J.L.，《有限元方法》，第一部分，第2卷，（1991），荷兰阿姆斯特丹北部）·Zbl 0875.65090号 [36] d'Angelo，C.，活组织代谢和运输现象的多尺度模型，（2007），EPFL，（博士论文） [37] 希普利·R·J。；Chapman，S.J.，《血管肿瘤中流体和药物运输的多尺度模型》，公牛。数学。《生物学》，72，6，1464-1491，（2010）·Zbl 1198.92028号 [38] Erbertseder，K。；Reichold，J。；弗莱米什，B。；詹妮·P。；Helmig，R.，描述肺部癌症治疗转运的耦合离散/连续模型，PLoS One，7，3，e31966，（2012） [39] Wasserman，A.A。；Ya Kazavchinskiy。Z。；Rabinovich，V.A.，空气及其成分的热物理性质，（1966年），《莫斯科科学》 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。