استنادًا إلى نظرية نقل الحرارة في حالة الغليان النوعي، تم إجراء دراسة مقارنة رقمية لتدفق ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج (S-CO₂) داخل أنبوب أفقي تحت ظروف تسخين كاملة المحيط ونصف المحيط الجانبي. تم الحصول على توزيع الطور للسائل فوق الحرج داخل الأنبوب، ووجد أن سمك الغشاء الغازي النوعي على جدار الأنبوب هو العامل الحاسم في أداء نقل الحرارة للسائل فوق الحرج، والذي يتحدد بتنافس بين القوة الدافعة للتبخر وقوة القصور الذاتي، ويمكن توصيفه برقم K فوق الحرج غير الأبعاد. يؤدي زيادة سمك الغشاء الغازي النوعي محلياً إلى تدهور نقل الحرارة، وارتفاع درجة حرارة الجدار على طول اتجاه التدفق، وازدياد عدم الانتظام في الاتجاه المحيطي. يمكن التنبؤ بدقة بحالة تدهور نقل الحرارة باستخدام رقم الغليان فوق الحرج SBO. تحت ظروف ضغط p من 8 إلى 20 ميجا باسكال، ومعدل تدفق كتلي G من 300 إلى 1300 كجم/(م²·ث)، وكثافة تدفق حراري q_w من 42 إلى 500 كيلو واط/م²، بالمقارنة مع التسخين المنتظم حول المحيط، يغير التسخين غير المتجانس لنصف المحيط الجانبي خصائص نقل الحرارة داخل الأنبوب: أولاً، يؤدي ضعف القوة الدافعة للتبخر إلى تقليل سمك الغشاء الغازي النوعي، مما يعزز نقل الحرارة؛ ثانيًا، تقل نسبة رقم K فوق الحرج في خطوط الرسم العلوية والسفلية، ويصبح سمك الغشاء الغازي النوعي أكثر تماسكًا، ويرتفع الرقم الحرج SBO لتحول نقل الحرارة من طبيعي إلى تدهور من 6.179×10^–4 إلى 9.798×10^–4، وينخفض أكبر فرق في درجات الحرارة في الأعلى والأسفل من 116.3 كلفن إلى 57.1 كلفن. يحد التسخين لنصف المحيط الجانبي بشكل فعال من تدهور نقل الحرارة وعدم انتظام درجة حرارة الجدار، مما يفيد التشغيل الآمن لمعدات تبادل الحرارة الأفقية S-CO₂.

ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج; الغليان النوعي; تدهور نقل الحرارة; التسخين نصف المحيط