化工学报
化工學報
화공학보
JOURNAL OF CHEMICAL INDUSY AND ENGINEERING (CHINA)
2013年
11期
3917-3926
,共10页
王淑香%张伟%牛志愿%徐进良
王淑香%張偉%牛誌願%徐進良
왕숙향%장위%우지원%서진량
超临界压力CO2%螺旋管%混合对流%准临界温度%浮升力
超臨界壓力CO2%螺鏇管%混閤對流%準臨界溫度%浮升力
초림계압력CO2%라선관%혼합대류%준림계온도%부승력
supercritical CO2%helically coiled tube%mixed convection%pseudo-critical temperature%buoyancy force
在恒热流条件下,对超临界压力CO2在内径为9 mm,绕径为283 mm,节距为32 mm的螺旋管内垂直上升混合对流的传热特性进行了实验研究,实验参数范围为:进口压力8MPa、质量流速0～650 kg·m-2·s-1、内壁热负荷0～50 kW·m-2.研究发现:受热螺旋管内超临界压力CO2+的壁温及传热特性由变物性、浮升力及离心力的耦合作用共同支配,变物性及浮升力影响的相对大小可用Buoyancy数定性表征,当Bo＞8×10-7时,自然对流占主导作用,浮升力作用引起强烈的二次流效应,显著强化传热;在浮升力和离心力共同作用下,截面周向温度最低点出现在外下侧区域,且当浮升力作用占优时,底部区域的传热系数大于外侧,当离心力作用占优时,底部区域的传热系数小于外侧.基于本实验获取的2346个数据点,得出了计算Nu实验关联式,90％以上的实验值与拟合公式计算值偏差在±20％以内.
在恆熱流條件下,對超臨界壓力CO2在內徑為9 mm,繞徑為283 mm,節距為32 mm的螺鏇管內垂直上升混閤對流的傳熱特性進行瞭實驗研究,實驗參數範圍為:進口壓力8MPa、質量流速0～650 kg·m-2·s-1、內壁熱負荷0～50 kW·m-2.研究髮現:受熱螺鏇管內超臨界壓力CO2+的壁溫及傳熱特性由變物性、浮升力及離心力的耦閤作用共同支配,變物性及浮升力影響的相對大小可用Buoyancy數定性錶徵,噹Bo＞8×10-7時,自然對流佔主導作用,浮升力作用引起彊烈的二次流效應,顯著彊化傳熱;在浮升力和離心力共同作用下,截麵週嚮溫度最低點齣現在外下側區域,且噹浮升力作用佔優時,底部區域的傳熱繫數大于外側,噹離心力作用佔優時,底部區域的傳熱繫數小于外側.基于本實驗穫取的2346箇數據點,得齣瞭計算Nu實驗關聯式,90％以上的實驗值與擬閤公式計算值偏差在±20％以內.
재항열류조건하,대초림계압력CO2재내경위9 mm,요경위283 mm,절거위32 mm적라선관내수직상승혼합대류적전열특성진행료실험연구,실험삼수범위위:진구압력8MPa、질량류속0～650 kg·m-2·s-1、내벽열부하0～50 kW·m-2.연구발현:수열라선관내초림계압력CO2+적벽온급전열특성유변물성、부승력급리심력적우합작용공동지배,변물성급부승력영향적상대대소가용Buoyancy수정성표정,당Bo＞8×10-7시,자연대류점주도작용,부승력작용인기강렬적이차류효응,현저강화전열;재부승력화리심력공동작용하,절면주향온도최저점출현재외하측구역,차당부승력작용점우시,저부구역적전열계수대우외측,당리심력작용점우시,저부구역적전열계수소우외측.기우본실험획취적2346개수거점,득출료계산Nu실험관련식,90％이상적실험치여의합공식계산치편차재±20％이내.
