超临界CO 2 印刷电路板换热器性能研究

发布时间：2023-03-25 03:57

　　超临界CO₂布雷顿循环具有效率高、结构紧凑、经济性好等优点,因而近些年来受到广泛关注。作为系统内关键部件,回热器和冷却器对循环性能有重要的影响。印刷电路板换热器(PCHE,Printed Circuit Heat Exchanger)结构紧凑、效率高、且能承受高温高压工况,非常适合用于该循环。与常规流体相比,超临界CO₂物性变化剧烈(尤其在拟临界点附近),流动传热规律特殊而复杂。因此,为深入掌握超临界CO₂在PCHE中的流动换热特性,并促进兆瓦级的超临界CO₂布雷顿发电系统的工程应用,本文从理论分析、实验测试以及数值模拟三个方面对以超临界CO₂与超临界CO₂、超临界CO₂与水为工质的PCHE进行研究,主要工作和研究成果如下所示:(1)采用均分热流与均分传热面积法对PCHE换热器局部与整体热力特性进行分析讨论。当总换热量给定时,冷却器的局部对数平均温差、局部当量热导以及由传热引起的局部熵产数的极值点均在冷热侧流体的局部热容流率的交叉点附...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
符号说明表
第1章 引言
    1.1 选题背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 PCHE设计方法
        1.2.2 PCHE制作工艺
        1.2.3 直通道PCHE
        1.2.4 之字形PCHE
        1.2.5 翼形和S形 PCHE
        1.2.6 其他关于PCHE的研究
    1.3 本文主要研究内容
第2章 换热器理论分析
    2.1 理论基础
    2.2 结果和分析
        2.2.1 总传热量固定
        2.2.2 总传热面积固定
    2.3 结论
第3章 PCHE实验研究
    3.1 实验测试平台
    3.2 测量仪器
    3.3 实验系统主要部件
    3.4 实验注意事项
    3.5 测试件
    3.6 计算方法
    3.7 实验结果
        3.7.1 回热器实验结果
        3.7.2 冷却器实验结果
    3.8 本章小结
第4章 PCHE数值模拟研究
    4.1 数值方法
    4.2 数值模型
        4.2.1 物理模型
        4.2.2 数值模型
        4.2.3 湍流模型的近壁区处理和边界条件
        4.2.4 网格独立性和实验验证
    4.3 计算方法
    4.4 数值模拟结果
    4.5 场协同原理解释传热强化
    4.6 经验关联式
    4.7 本章小节
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3770489