并联受热通道内超临界CO2流量偏差特性及其抑制方法实验研究

摘要：

在超临界CO2布雷顿循环系统中,由于超临界流体特殊的热物性,并联受热管路中易发生流量分配不均现象,从而易产生热偏差和热应力,严重威胁着换热设备的安全稳定运行.针对并联受热通道内超临界CO2流量分配不均现象开展实验研究,探究流量分配不均的产生机理、影响规律及其抑制方法.采用两根加热长度280 mm,内径2 mm的不锈钢圆管组成并联通道,采用电加热方式分别控制两个并联支路的加热热流.实验参数范围:压力p=7.5-9.2 MPa,热流密度q=0-100 kW/m2,总进口质量流量m=100-185 g/min,进口温度T=20°C.结果表明,热偏差是流量分配不均的主要因素,且热偏差程度越大,则流动分配不均现象越显著;提高压力及增大进口质量流量,流量偏差程度减弱;采用进口节流装置是一种抑制超临界CO2流量偏差的有效措施,节流程度越大,则流量偏差抑制效果越明显.研究成果为超临界CO2布雷顿循环流动换热系统的设计及优化提供理论基础与技术支撑.

关键词：超临界流体、流量分配、流量偏差、并联通道

所属期刊栏目：34

分类号：TK172(热力工程、热机)

资助基金：陕西省自然科学基础研究计划;国家自然科学基金项目;陕西省重点研发计划;中国博士后科学基金资助项目

在线出版日期：2020-11-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：713-719