加热条件下倾斜管中超临界CO₂流动与传热特性数值模拟

来源：动力工程学报杂志2024年第10期北京时间：

作者：董新宇, 张宇轩, 刘璐, 王腾, 王太, 闫润,

摘要：超临界CO2(SCO2)布雷顿循环具有广阔的应用前景,其流动与传热特性规律对系统发电效率及安全运行至关重要。基于FLUENT软件进行数值模拟,分析加热条件下倾斜上升管及下降管中SCO2的流动与传热特性。研究了倾斜角度、流动方向、运行工况等参数对SCO2的阻力与传热系数的影响。结果表明:在上升管中,倾斜角度的增加会使沿程压力降低,对流传热系数和阻力系数升高;在下降管中,倾斜角度的增加会使对流传热系数和沿程压力升高,阻力系数降低;倾斜角度的变化对浮升力和热加速效应几乎没有影响;下降管的综合传热性能整体优于上升管,并且竖直下降管的综合传热性能最优;压力和热流密度对SCO2对流传热系数的影响较小,质量通量对其影响较大。

关键词：超临界CO2,倾斜管,传热特性,阻力特性,