超临界二氧化碳水平微管内换热数值模拟

摘要：

为了全面了解二氧化碳水平圆管的流动及传热特性,本文分析了超临界二氧化碳热物性的变化特点,对超临界二氧化碳在水平微管中(d=0.5mm)的层流流动的换热进行了数值模拟,并分析了影响换热的因素.给出了有重力和无重力两种情况下,圆管中的温度、速度分布图以及壁面切应力、壁面努塞尔数、平均努塞尔数等的曲线变化图以及浮升力判据沿流动方向的变化.结果表明:超临界二氧化碳在水平圆管内层流流动时,由于流体热物性随温度变化很剧烈尤其在准临界点附近,使得浮升力的影响极其显著,形成明显的二次流,管内换热得到强化;当流体与壁面达到热平衡时,可达到充分发展流,此时超临界二氧化碳的换热特性与常物性流体一致.研究结果对超临界二氧化碳高效紧凑式换热器的设计以及优化具有重要的意义.

关键词： 超临界水平圆管 二氧化碳 微通道 流动性能 传热特性

作者: 田力荣 李欢欢 赵福云

作者单位: 武汉大学

会议类型: 国内会议

会议名称: 2015年湖北省暖通空调制冷及热能动力学术年会暨湖北省暖通年会

会议地点: 武汉

会议语种:中文

页码: 300-303

在线出版日期: 2015-12-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）