不同换热管内超临界CO_(2)冷却换热的数值模拟

作     者：李猛 陶乐仁 虞中旸 俞庆 LI Meng;TAO Le-ren;YU Zhong-yang;YU Qing

作者机构：上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093 

出 版 物：《化学工程》 (Chemical Engineering(China))

年 卷 期：2021年第49卷第10期

页      面：54-58,73页

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：上海市动力工程多相流动与传热重点实验室基金项目(1N-15-301-101)。 

主　　题：超临界流体 二氧化碳 螺旋槽管 冷却换热 数值模拟 

摘      要：为了研究不同换热管对超临界CO_(2)在螺旋槽管内的流动与换热特性,使用ANSYS Fluent 19.0软件建立了不同凹槽数螺旋槽管的三维实体模型,通过数值模拟得到了各个模型情况下的换热系数与摩擦系数。同时分析了湍流强度与浮升力对螺旋槽管内超临界CO_(2)的流动与换热产生的影响。结果表明:在相同的工况条件下,螺旋槽管凹槽数越多整体换热系数就越大,摩擦系数也越大。随着凹槽数的增加,螺旋槽管截面结构发生变化,截面面积增加,导致流体平均速度减小,湍流动能越大。随着凹槽数的增加,超临界CO_(2)径向密度差增大,导致浮升力作用增强,同时受离心力的作用形成的涡流也更为剧烈,湍流动能也随之增大。文中可以为超临界流体换热器的优化设计提供参考,从而提高换热效率和系统性能。