L'amélioration de l'efficacité de l'échange thermique entre l'alliage liquide plomb-bismuth (LBE) et le dioxyde de carbone supercritique (S-CO2) est d'une grande importance pour promouvoir le développement des systèmes nucléaires avancés. Par une méthode de simulation numérique, les performances d'échange thermique de quatre modèles géométriques de canaux - rectiligne, aile, en S, en Z - de l'échangeur de chaleur à circuit imprimé (PCHE) ont été étudiées. Les résultats montrent que la résistance thermique du côté froid est nettement supérieure à celle du côté chaud, le coefficient de transfert de chaleur du côté chaud du PCHE à canal droit étant en moyenne 26,2 fois supérieur à celui du côté froid. Sous la condition de structure fixe du canal du côté chaud, l'effet des différentes structures de canaux du côté froid sur la performance thermique du PCHE a été examiné. Les résultats indiquent que par rapport au canal rectiligne, les quantités d'échange thermique des canaux en Z, en S et en aile ont augmenté respectivement de 23,3 %, 22,2 % et 10,6 %, et les indices d'efficacité de la pompe équivalente ont augmenté respectivement de 1,48, 1,68 et 1,44 fois. De plus, les performances dynamiques des différents PCHE avec une augmentation de 20 % du débit côté froid ont été comparées ; le temps de rééquilibrage du canal droit était le plus court, avec une perte de pression des fluides plus notable par rapport à l'augmentation de l'échange thermique. Les résultats fournissent une base théorique pour optimiser la conception des échangeurs thermiques LBE/S-CO2 et ont une signification directrice pour améliorer l'efficacité thermique des systèmes nucléaires de nouvelle génération.

Échangeur à circuit imprimé; dioxyde de carbone supercritique; alliage liquide plomb-bismuth; caractéristiques thermohydrauliques