超临界压力下水在圆形和方形环状流道中的传热

摘要

美国威斯康星大学建成一个超临界水的传热设施，用于研究超临界水在圆形和方形环状流道内的传热。研究工况为：质量流速350--1425kg／（m2·s），热流密度最高1．0MW／m2，平均入口温度最高400℃，实验压力25MPa。将所选传热关系式和浮力标准的精确性和有效性与传热实验的测量值进行了比较。Jackson的努塞尔（Nusselt）关系式能够最好地预测实验数据，在25％的精度范围内获取86％的数据。Watts的Nusselt关系式显示出类似趋势，但比Jackson的预测值低了10％。与先前的实验结果进行比较后，表明这些关系式普遍适用于高质量流速数据。对低质量流速的数据研究表明，在传热恶化的区域运用这些努塞尔关系式时存在困难。Jackson的浮力标准能够预测恶化的开始时刻，同时需要对Seo以Froude数（弗劳德数）为基础的标准进行修正。