超临界CO2冷却换热特性数值模拟

摘要

本文采用L-B低雷诺数模型对超临界二氧化碳在竖直圆管内的冷却对流换热特性进行了数值模拟。通过分析得到了管内不同截面的径向流体温度、速度、湍动能分布，并进一步分析了二氧化碳和冷却水进口雷诺数对超临界二氧化碳对换热的影响。研究表明，对流换热系数峰值出现在接近准临界温度的截面内，此时截面内湍动能最大，跨过该截面流速小于进口流速；对流换热系数随着二氧化碳进口雷诺数的增大而增加；对流换热系数在类气体区随冷却水进口雷诺数的增大而增加,而在类液体区则无明显变化。