行业领域

新能源及节能技术

需求背景

两相流系统广泛存在于化工、石油、能源、冶金、环保和轻工等各个工业领域，工业生产中的能量、质量运输或材料加工多是依靠两相流现象来实现的。两相流的研究是以工程热物理为基础，与数学、力学、环境、材料等学科相互融合和发展，在科学研究、工业生产、环境保护以及人类生活中日益重要，是目前国内外极为关注的研究热点。两相流的控制方程（质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程）、边界条件构成非线性偏微分方程组，用经典的解析法不容易求解，数值模拟仿真逐渐成为了主要的研究手段。

随着电子产业的快速发展，对电子产品的均温性能要求越来越好，纯铝合金产品已不能满足产品的均温性能。因此，需要将产品制作为均热板，来满足产品的均温性能。VC均热板是一种利用工作介质相变快速传热的新型高效导热材料。

在VC均热板中充装有相变工质，依靠相变工质在热源位置蒸发吸热和在冷源位置冷凝放热进行热量传递。液态的相变工质主要依靠内部的洗液芯结构进行移动，洗液芯是一种多孔的结构，一般为泡沫铝，可以依靠本身内部的小孔，进行毛细吸附，进而促进流动。VC均热板在设计阶段，主要是设计液态相变工质的结构，通过相变仿真确定设计的结构是否满足产品的均温性能要求。VC均热板存在固液两相，因此，该过程的仿真为固液两相流仿真。

需解决的主要技术难题

1、微通道内部的气液相变过程；

2、丙酮、水、酒精等物质的气液相变过程；

3、在具体VC均热板结构下，丙酮的气液相变过程；

4、多温度梯度下，密闭空间内丙酮的气液相变国车过，温度范围为：室温（20℃左右）~120℃.

期望实现的主要技术目标

1、仿真获得丙酮、水、酒精在密闭空间内的气液变化参数：气液比例、压强数据、温度变化；

2、仿真获得不同温度下气液相变的速率数据及变化值；

3、某具体VC均热板结构的仿真结果与试验结果对比误差不大于5%。

需求解析

解析单位：“科创中国”河北科技服务团（河北省数字健康工程学会） 解析时间：2023-09-04

熊鹏

河北大学

理事

综合评价

此需求描述已足够清晰，需要解决如下问题: 1、微通道内部的气液相变过程； 2、丙酮、水、酒精等物质的气液相变过程； 3、在具体VC均热板结构下，丙酮的气液相变过程； 4、多温度梯度下，密闭空间内丙酮的气液相变国车过，温度范围为：室温（20℃左右）~120℃.

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