微通道内超临界氮气三维热流场实验与数值模拟

作     者：韩昌亮 辛镜青 于广滨 刘俊秀 许麒澳 姚安卡 尹鹏 HAN Changliang;XIN Jingqing;YU Guangbin;LIU Junxiu;XU Qi'ao;YAO Anka;YIN Peng

作者机构：哈尔滨理工大学机械动力工程学院黑龙江哈尔滨150080 航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司黑龙江哈尔滨150029 

基　　金：国家自然科学基金项目(22108050) 黑龙江省“百千万”重大科技专项项目(2020ZX10A0038) 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2022年第73卷第2期

页      码：653-662页

摘      要：利用实验与数值模拟相结合的方法研究了超临界氮气(SCN_(2))三维热流场特性,在用实验数据验证数值方法可靠性基础上,分析了压力(3.6~7 MPa)和质量流速[800~1200 kg/(m^(2)·s)]对SCN_(2)对流传热特性的影响,揭示了微通道圆管不同圆周方向上SCN_(2)热流场规律。结果表明:在低压力和高质量流速下,同一轴向位置处,径向内壁温最大值出现在圆管90°处;质量流速越大,内壁温最大值和对流传热系数最小值由圆管180°向90°处发生了转移;当浮升力系数Gr^(*)/Re^(2)>1时,浮升力有利于强化圆管底部区域流体传热能力;基于获得的数据,提出了一个新的适合预测微通道圆管内SCN_(2)对流传热特性的无量纲换热关联式,预测误差小于20%。研究结果为微通道换热器优化设计提供了参考。

主 题 词：微通道 超临界氮气 热流场 关联式 

学科分类：080702[080702] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.11949/0438-1157.20211034

馆 藏 号：203107264...