發(fā)布時間：2021-07-13 19:52

　　在超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)等熱質(zhì)循環(huán)輸運過程中,存在超臨界壓力下冷熱2股二氧化碳間的流動傳熱過程,其傳熱特性是影響相應(yīng)系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。本文以套管換熱器為原型,對超臨界壓力下的冷熱二氧化碳間的傳熱特性開展了數(shù)值模擬研究,分析了熱流體入口溫度、冷熱流體入口流量對于傳熱特性的影響和周向的傳熱特性分布。結(jié)果表明:隨著熱流體入口溫度的變化,熱側(cè)和冷側(cè)的局部換熱系數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)的變化和波動,同時冷側(cè)局部換熱系數(shù)在主流溫度接近擬臨界溫度時,會出現(xiàn)明顯的傳熱強化現(xiàn)象;另外,熱側(cè)二氧化碳質(zhì)量流量的上升,會使得熱側(cè)換熱系數(shù)提高,冷側(cè)換熱系數(shù)峰值減小且向冷流體入口處移動,而隨著冷側(cè)質(zhì)量流量的上升,冷側(cè)換熱系數(shù)峰值增大且向冷流體出口處移動。這是由于套管換熱器為水平布置,傳熱特性在周向上產(chǎn)生了明顯的不均勻現(xiàn)象,其與流體密度變化在重力作用下的局部湍流效應(yīng)增強和削弱有關(guān)。本研究對新型二氧化碳布雷頓循環(huán)等熱質(zhì)循環(huán)輸運過程的開發(fā)和設(shè)計具有指導(dǎo)意義。 

【文章來源】：熱力發(fā)電. 2020,49(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

8 MPa超臨界二氧化碳物性隨溫度的變化規(guī)律

套管換熱器模型

圖2 套管換熱器模型為避免入口效應(yīng)及出口回流對于計算精度的影響，在物理模型的兩側(cè)設(shè)置了入/出口絕熱段。而在此部分中間的固體域不再進行網(wǎng)格劃分，內(nèi)外壁面都設(shè)置為絕熱面。在z方向上，整個模型長度為2 600 mm，入/出口絕熱段長度都為300 mm。中間為耦合傳熱段，即管側(cè)圓管和殼側(cè)環(huán)管，管長為2 000 mm。在xy平面上，冷側(cè)圓管內(nèi)徑為5 mm，內(nèi)管壁厚為1 mm，熱側(cè)環(huán)管外徑為17 mm。模型中，外部環(huán)管側(cè)為熱流體域，內(nèi)部圓管側(cè)為冷流體域。計算物理模型為水平布置，周向幾何參數(shù)設(shè)置如圖2b)所示。其中，θ為周向上與y軸正方向的夾角。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]超臨界流體技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 李發(fā)旺,李贊忠.  內(nèi)蒙古石油化工. 2014(23)



本文編號：3282695