تحسين كفاءة تبادل الحرارة بين سبائك الرصاص-بزموت السائلة (LBE) وثاني أكسيد الكربون فوق الحرج (S-CO2) له أهمية كبيرة لدفع تطور أنظمة الطاقة النووية المتقدمة. من خلال طريقة المحاكاة العددية، تمت دراسة أداء تبادل الحرارة لأربع هياكل مجرى هندسية بطباعة دوائر مطبوعة (PCHE) وهي مستقيم، جناحي، S، وZ. أظهرت النتائج أن مقاومة الحرارة على الجانب البارد أعلى بكثير من الجانب الساخن، حيث إن معامل انتقال الحرارة على الجانب الساخن في PCHE ذو الممر المستقيم كان بمتوسط 26.2 مرة أعلى من الجانب البارد. تحت شرط تثبيت هيكل مجرى الجانب الساخن، تم التركيز على تأثير هياكل المجرى البارد المختلفة على أداء تبادل الحرارة لـ PCHE. أظهرت النتائج أنه مقارنة بالمجرى المستقيم، زادت كمية التبادل الحراري في المجرى على شكل Z، S، والجناحي بنسبة 23.3%، 22.2%، و10.6% على التوالي، وزادت مؤشرات كفاءة المضخة المكافئة بمقدار 1.48، 1.68، و1.44 مرة على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، تمت مقارنة الأداء الديناميكي لـ PCHE مختلف مع زيادة تدفق الجانب البارد بنسبة 20%، حيث كان وقت إعادة التوازن للمجرى المستقيم الأقصر، وبالمقارنة مع زيادة التبادل الحراري، كانت خسائر خسارة ضغط المائع أكثر وضوحًا. توفر نتائج البحث أساسًا نظريًا لتحسين تصميم مبادل حراري LBE/S-CO2 ولها أهمية توجيهية لتحسين كفاءة الطاقة للجيل القادم من أنظمة الطاقة النووية.

مبادل حرارة بطباعة دوائر; ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج; سبائك الرصاص-بزموت السائلة; خصائص حرارية هيدروليكية