| 基于开源求解工具的超临界二氧化碳印刷电路板式换热器流动传热特性数值研究 |
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| 引用本文： | 范世望,朱郁波,周璐,刘杰,钱娱佳,闵皆昇.基于开源求解工具的超临界二氧化碳印刷电路板式换热器流动传热特性数值研究[J].科学技术与工程,2021,21(27):11587-11594. |
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| 作者姓名： | 范世望 朱郁波 周璐 刘杰 钱娱佳 闵皆昇 |
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| 作者单位： | 上海汽轮机厂有限公司;浙江远算科技有限公司 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(2019YFB1901200) |
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| 摘 要： | 超临界二氧化碳作为工质的布雷顿循环中印刷电路板式微通道换热器(printed circuit heat exchanger, PCHE)作为连接主压缩机、透平等涡轮机械的关键设备之一,其换热能力是否满足系统设计的工况要求,以及其运行的稳定性,对于整个发电循环的效率和安全性都有着重要的影响。采用流体-固体强耦合传热模型,对换热器内部超临界二氧化碳的流动和流固耦合传热过程进行数值分析。在稳定运行工况下,采用努塞尔数衡量换热器内部的换热不均匀性,得出沿着冷、热通道对流传热强度变化等指标。在非稳态工况下,不仅研究了流动传热特性,还研究了由于PCHE内部换热能力不均匀分布可能导致的部分二氧化碳工质偏离超临界态的风险区域,为超临界二氧化碳发电循环的设计优化和实验验证提供了参考。基于开源的流体力学及传热求解软件,通过测试开源求解工具对于PCHE流动传热特性分析的能力,为基于开源求解工具开发PCHE及超临界二氧化碳发电循环的数值分析专用工具平台,建立针对超临界二氧化碳发电设施的数字孪生系统奠定基础。
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| 关 键 词： | 超临界二氧化碳 印刷电路板式换热器 数值仿真 努塞尔数 |
| 收稿时间： | 2021/3/29 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2021/7/11 0:00:00 |
Numerical Study of the heat transfer in PCHE with Supercritical CO2 using Open-Source tool chain |
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| Fan Shiwang,Zhu Yubo,Zhou Lu,Liu Jie,Qian Yuji,Min Jiesheng.Numerical Study of the heat transfer in PCHE with Supercritical CO2 using Open-Source tool chain[J].Science Technology and Engineering,2021,21(27):11587-11594. |
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| Authors: | Fan Shiwang Zhu Yubo Zhou Lu Liu Jie Qian Yuji Min Jiesheng |
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| Institution: | Shanghai Turbine Plant Co Ltd;Zhejiang Yuansuan Technology Ltd,Zhejiang Hangzhou |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | supercritical CO2 PCHE numerical simulation Nusselt number |
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