超临界二氧化碳在垂直光管内的传热特性

摘要：

通过实验和模拟方法,研究超临界CO2在恒定热流的垂直光管内的传热特性.实验段内径为10mm,全长2m;从实验数据中选取4个工况进行模拟研究,经过模型对比后选用SST k-ω湍流模型模拟工质的传热传质过程;分别定义了正常传热和传热恶化现象,并对超临界流体的物性变化进行分析.流动热加速对于传热的影响显著,流体大比热区在径向截面上的位置与流体的主流温度可以作为判定传热恶化是否发生的依据.正常传热工况,在主流温度到达拟临界温度前,大比热区集中在过渡区中;当传热恶化现象出现时,主流温度与拟临界温度之差较大,大比热区已从过渡区移向核心区,导致雷诺切应力降低和湍流强度削弱,直到雷诺切应力方向改变,传热效果开始恢复.

关键词：超临界二氧化碳、数值模拟、传热、传热恶化、混合对流

所属期刊栏目：39

分类号：TK222(蒸汽动力工程)

资助基金：国家重点研发计划项目2017YFB0601801

在线出版日期：2019-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：4487-4496