再生冷却弧肋通道跨临界流动与传热特性数值研究

本文采用SST k-ω湍流模型针对再生冷却微肋结构通道中正癸烷跨临界流动与换热性能进行了数值模拟研究,对比分析了光滑冷却通道、直肋和弧肋冷却通道的平均努塞尔特数、摩擦系数和综合换热因子。结果表明,光滑通道在跨临界温度区会产生传热恶化现象,而直肋和弧肋通道都可以有效抑制传热恶化,且弧肋通道的强化换热效果整体优于直肋通道。

跨临界CO_2在短管内的非平衡流动特性

建立了跨临界CO2 在短管内流动的两流体模型和均相流模型. 两流体模型考虑了汽液两相间的速度滑移和温度差异, 而均相流模型则认为汽液两相的速度和温度相同. 分别用两种模型进行了计算, 并与实验数据进行了对比. 结果表明: 两流体模型90%的流量计算值与实验值偏差在±20%以内, 并能合理预测压力的沿程分布; 均相流模型对流量的预测结果与两流体模型接近, 并未因忽略非平衡特性而严重偏低. 另外, 汽液两相温度差异和速度滑移的分布计算结果也证实了短管内跨临界 CO2 流动的非平衡性并不显著. 本文从理论上对此现象进行了解释.