Приводятся результаты имитационного численного моделирования трехмерного течения и сопряженного тепломассопереноса в модели испарителя контурной тепловой трубы спутника TacSat-4. Математическая модель основана на общих уравнениях баланса массы, импульса и энергии в составных системах, включающих занятые паром или жидкостью проточные части, а также твердотельные и пористые элементы, с испарением рабочей жидкости на границе между пористой структурой и паровой областью. Установлено, что процессы испарения теплоносителя наиболее интенсивно идут в углах паровых канавок вблизи корпуса испарителя. Показано, что отводящие пар аксиальные канавки испарителя работают в существенно разных условиях, в результате расходы пара отличаются в несколько раз. Существенное утолщение стенок корпуса испарителя лишь незначительно снижает степень неравномерности в распределении расхода теплоносителя по паровым канавкам.

The article presents results of 3D numerical simulation of flow and conjugate heat and mass transfer in a model of the TacSat-4 satellite loop heat pipe evaporator. Mathematical model includes the Reynolds averaged Navier-Stokes equations describing a flow in the liquid and vapor regions, Darcy’s law for filtration modeling in the wicks and the energy equation with accurate coupling of connected sub-domains including effects of evaporation on interfaces between the porous and vapor regions. According to the simulation results, the evaporation localizes mainly at the vapor groove corners near the evaporator body. The vapor grooves operate under essentially different conditions, as a result, the flow rates differ several times. Significant thickening of the evaporator body yields only weak reduction in a level of the grooves’ flow rate non-uniformity.

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Сер.: Физико-математические науки = St. Petersburg state polytechnical university journal. Physics and mathematics: научное издание / Министерство образования и науки Российской Федерации. — Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2008-. Т. 10, № 3. — Электрон. текстовые дан. (1 файл : 9,30 Мб). — Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2017. — Загл. с титул. экрана. — Электронная версия печатной публикации. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текстовый документ. — Adobe Acrobat Reader 7.0. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j18-1.pdf>.