Le modèle de turbulence RNG k-? a été utilisé pour simuler numériquement les caractéristiques d'écoulement et de transfert de chaleur d'un fluide de travail mélange CH₄-H₂ supercritique dans un tube horizontal. Les propriétés thermophysiques du mélange CH₄-H₂ avec un taux d'hydrogène de 0 à 30 % ont été analysées, ainsi que le processus d'échange thermique dans le tube horizontal avec un taux d'hydrogène de 0 à 15 %. L'étude s'est concentrée sur les effets du débit massique (150–250 kg/(m²·s)) et de la densité de flux thermique (150–250 kW/m²) sur les caractéristiques d'échange thermique d'écoulement du mélange CH₄-H₂ avec un taux d'hydrogène de 10 %. Les résultats montrent que lorsque le taux d'hydrogène passe de 0 à 30 %, la température pseudo-critique du mélange CH₄-H₂ augmente légèrement de 190,4 K puis diminue immédiatement à 181,7 K, et la pression pseudo-critique augmente de 4,3 MPa à 12,3 MPa ; avec l'augmentation du taux d'hydrogène (0–15 %), le transfert de chaleur entre le fluide et la paroi est renforcé ; l'augmentation du débit massique améliore la capacité d'échange thermique du mélange CH₄-H₂, atténuant la dégradation du transfert thermique causée par l'effet de flottabilité ; l'augmentation de la densité de flux thermique renforce le transfert de chaleur sur la paroi inférieure du mélange, mais l'apparition précoce d'un film gazeux atténue le transfert de chaleur sur la paroi supérieure. L'augmentation de la vitesse de masse et de la densité de flux thermique peut renforcer le transfert de chaleur à divers degrés. Les résultats de l'étude peuvent fournir une référence théorique pour les échangeurs de chaleur du fluide de travail mélange dans le transport du gaz naturel hydrogéné et les systèmes de cycle de puissance.

méthane supercritique;fluide de travail mélange;caractéristiques de transfert de chaleur;simulation numérique