摘要
超临界二氧化碳(S-CO2)凭借其优异的热物理性质和环境友好性,在能源、化工等领域得到越来越广泛的应用。
横掠管束换热器作为S-CO2系统中常用的换热设备,其流动换热特性直接影响着整个系统的效率和安全性。
本文综述了S-CO2横掠管束流动换热特性的研究现状,包括S-CO2的热物性、横掠管束流动换热机理、影响因素、数值模拟方法以及实验研究进展。
重点阐述了不同工况下S-CO2横掠管束流动换热特性,以及压力、温度、雷诺数、管束排列方式等因素对换热系数和流动阻力的影响。
最后,对未来S-CO2横掠管束流动换热特性的研究方向进行了展望。
关键词:超临界二氧化碳;横掠管束;流动换热;数值模拟;实验研究
1.1超临界CO2超临界流体是指温度和压力均超过其临界点的流体,它兼具液体和气体的特性,具有类似于液体的密度和类似于气体的粘度,因而传质速率高,同时具有良好的溶解能力和可调控性。
二氧化碳的临界点温度为31.1℃,临界压力为7.38MPa,相对较低,易于实现超临界状态。
此外,CO2无毒、不可燃、化学性质稳定,且来源广泛、价格低廉,是一种理想的替代传统有机溶剂的绿色介质。
1.2横掠管束流动换热横掠管束流动换热是指流体横向流过管束,与管束壁面进行热量交换的过程。
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