AMTEC內(nèi)毛細(xì)泵回路流動(dòng)與換熱機(jī)理研究的開(kāi)題報(bào)告

AMTEC內(nèi)毛細(xì)泵回路流動(dòng)與換熱機(jī)理研究的開(kāi)題報(bào)告1.引言AMTEC（AlkaliMetalThermal-to-ElectricConversion）技術(shù)是一種新型的低溫?zé)犭娹D(zhuǎn)換技術(shù)，其利用堿金屬蒸汽進(jìn)行熱電轉(zhuǎn)換，具有高效率、長(zhǎng)壽命、簡(jiǎn)單可靠等特點(diǎn)，已在航空航天和太空科學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。AMTEC系統(tǒng)中的毛細(xì)泵是關(guān)鍵的元件之一，其主要作用是將熱陰極加熱器中的液態(tài)堿金屬輸送至熱端陶瓷膜表面，從而形成膜內(nèi)的離子輸運(yùn)。因此，研究AMTEC內(nèi)毛細(xì)泵回路的流動(dòng)與換熱機(jī)理對(duì)于理解膜內(nèi)離子輸運(yùn)和優(yōu)化系統(tǒng)性能具有重要意義。本文擬就此進(jìn)行研究。2.研究目的本研究旨在探究AMTEC內(nèi)毛細(xì)泵回路的流動(dòng)與換熱機(jī)理，重點(diǎn)包括：（1）分析AMTEC內(nèi)毛細(xì)泵回路的結(jié)構(gòu)和工作原理，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；（2）利用數(shù)值模擬和流場(chǎng)可視化技術(shù)研究毛細(xì)泵回路的流動(dòng)特性，探究毛細(xì)管直徑、傾角、毛細(xì)管通道內(nèi)液態(tài)堿金屬的含量等因素對(duì)流動(dòng)行為的影響；（3）基于ANSYS等軟件對(duì)毛細(xì)泵回路的換熱性能進(jìn)行分析，研究毛細(xì)管內(nèi)流體的溫度分布、熱流密度等參數(shù)在不同工況下的變化規(guī)律。3.研究?jī)?nèi)容（1）AMTEC內(nèi)毛細(xì)泵回路的結(jié)構(gòu)和工作原理分析；（2）建立毛細(xì)泵回路的數(shù)學(xué)模型，包括質(zhì)量守恒方程、動(dòng)量守恒方程等；（3）利用數(shù)值模擬方法對(duì)毛細(xì)泵回路的流動(dòng)特性進(jìn)行研究，分析毛細(xì)管直徑、傾角、通道內(nèi)液態(tài)堿金屬的含量等因素對(duì)流動(dòng)行為的影響；（4）借助ANSYS等軟件對(duì)毛細(xì)泵回路的換熱性能進(jìn)行分析，研究毛細(xì)管內(nèi)流體的溫度分布、熱流密度等參數(shù)在不同工況下的變化規(guī)律；（5）根據(jù)研究結(jié)果提出相應(yīng)的優(yōu)化措施，以提高AMTEC內(nèi)毛細(xì)泵回路的性能。4.研究方法（1）文獻(xiàn)調(diào)研法：收集國(guó)內(nèi)外關(guān)于AMTEC內(nèi)毛細(xì)泵回路的文獻(xiàn)，熟悉毛細(xì)泵回路的結(jié)構(gòu)和工作原理，了解現(xiàn)有研究進(jìn)展；（2）數(shù)理統(tǒng)計(jì)法：建立AMTEC內(nèi)毛細(xì)泵回路的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用數(shù)值模擬方法研究毛細(xì)泵回路的流動(dòng)特性，分析毛細(xì)管直徑、傾角、通道內(nèi)液態(tài)堿金屬的含量等因素對(duì)流動(dòng)行為的影響；（3）計(jì)算機(jī)仿真法：利用ANSYS等軟件對(duì)毛細(xì)泵回路進(jìn)行復(fù)雜的多場(chǎng)耦合計(jì)算，分析毛細(xì)管內(nèi)流體的溫度分布、熱流密度等參數(shù)在不同工況下的變化規(guī)律；（4）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，驗(yàn)證數(shù)值模擬和計(jì)算機(jī)仿真的可靠性。5.預(yù)期結(jié)果（1）建立AMTEC內(nèi)毛細(xì)泵回路的數(shù)學(xué)模型，并探究毛細(xì)管通道的直徑、傾角、毛細(xì)管內(nèi)液態(tài)堿金屬的含量等因素對(duì)流動(dòng)和換熱性能的影響，分析毛細(xì)泵回路的性能特點(diǎn)；（2）定量分析各因素對(duì)毛細(xì)泵回路性能的影響，提出改進(jìn)措施，以提高毛細(xì)泵回路的工作效率和穩(wěn)定性；（3）驗(yàn)證模擬結(jié)果的可靠性，以保證研究成果的實(shí)用性。6.計(jì)劃進(jìn)度表|時(shí)間|工作任務(wù)||----------------|------------------------------------------------------||第1個(gè)月|文獻(xiàn)調(diào)研、建立數(shù)學(xué)模型||第2個(gè)月|開(kāi)展數(shù)值模擬研究，得出流動(dòng)特性數(shù)據(jù)||第3-4個(gè)月|利用ANSYS等軟件開(kāi)展流體力學(xué)及傳熱學(xué)仿真，得出換熱數(shù)據(jù)||第5個(gè)月|實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證||第6個(gè)月|結(jié)果分析與總結(jié)||第7個(gè)月|論文撰寫