复杂微小通道内超临界CO2-水换热特性试验研究

摘要：

印刷电路板式换热器(PC HE)作为超临界CO2布雷顿循环的重要候选设备,其性能对新一代核反应堆安全性及经济性具有十分重要的意义.为探索超临界CO2布雷顿循环Z字形PCHE预冷器通道内的换热性能,本文针对Z字形微小通道内的超临界CO2-水换热开展了试验研究.超临界CO2试验条件如下:压力7.5～9.0 MPa、温度50～90 ℃、流量300～600 kg/(m2·s);试验本体直径2.0 mm、节距7.24 mm、弯折角40°.通过布置多个温度测点,获得复杂微小通道内沿程温度分布数据,研究了不同工况参数对沿程对数平均温差及整体换热系数的影响,并进一步评估了整体法与分段法对计算结果的影响.结果表明,整体换热系数在拟临界区附近呈现较高水平.在给定工况下,提高CO2入口温度对换热器整体换热系数的影响较小;随着入口压力的提高,整体换热系数峰值降低;增大入口质量流速可明显提高换热器的整体换热能力.另外,在靠近拟临界的换热工况中,整体法与分段法的整体换热系数计算结果偏差明显,而在跨拟临界的换热工况中,计算结果偏差明显减小.

关键词：超临界CO2、布雷顿循环、印刷电路板式换热器、Z字形通道

所属期刊栏目：57

分类号：TL33(核反应堆工程)

资助基金：中国博士后科学基金2018M643417

在线出版日期：2023-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1750-1760