不同换热管内超临界CO2冷却换热的数值模拟

• 作者: 李猛 陶乐仁 虞中旸 俞庆
• 来源期刊: 化学工程
• 学科: 工学
• 关键词: 超临界流体 二氧化碳 螺旋槽管 冷却换热 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（10）
• 所属期刊栏目: 传热过程及设备|HEAT TRANSFER PROCESS AND EQUIPMENT
• 页码范围: 54-58,73
• 页数: 6页
• 分类号: TK124
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-9954.2021.10.011

摘要

为了研究不同换热管对超临界CO2在螺旋槽管内的流动与换热特性,使用ANSYS Fluent 19.0软件建立了不同凹槽数螺旋槽管的三维实体模型,通过数值模拟得到了各个模型情况下的换热系数与摩擦系数.同时分析了湍流强度与浮升力对螺旋槽管内超临界CO2的流动与换热产生的影响.结果 表明:在相同的工况条件下,螺旋槽管凹槽数越多整体换热系数就越大,摩擦系数也越大.随着凹槽数的增加,螺旋槽管截面结构发生变化,截面面积增加,导致流体平均速度减小,湍流动能越大.随着凹槽数的增加,超临界CO2径向密度差增大,导致浮升力作用增强,同时受离心力的作用形成的涡流也更为剧烈,湍流动能也随之增大.文中可以为超临界流体换热器的优化设计提供参考,从而提高换热效率和系统性能.