Basé sur la théorie du transfert de chaleur par ébullition de type pseudo, une étude comparative par simulation numérique a été réalisée pour le dioxyde de carbone supercritique (S-CO₂) à l'intérieur d'un tube horizontal sous conditions de chauffage tout autour et de chauffage semi-circulaire latéral. La distribution des phases du fluide supercritique à l'intérieur du tube a été obtenue, révélant que l'épaisseur de la couche de type film gazeux sur la paroi est la clé affectant la performance de transfert de chaleur du fluide supercritique, déterminée par la compétition entre la force d'évaporation et la force d'inertie, pouvant être caractérisée par un nombre K supercritique sans dimension. L'épaississement local de la couche de type film gazeux conduit à une détérioration du transfert thermique, une montée de la température de la paroi le long de la direction de l'écoulement, et une augmentation de l'inhomogénéité dans la direction circonférentielle. Les conditions de détérioration du transfert thermique peuvent être précisément prédites par le nombre d'ébullition supercritique SBO. Sous les conditions de pression p de 8 à 20 MPa, de débit massique G de 300 à 1300 kg/(m²·s), et de densité de flux thermique q_w de 42 à 500 kW/m², comparé au chauffage uniforme tout autour, le chauffage non uniforme semi-circonférentiel latéral modifie les caractéristiques de transfert thermique à l'intérieur du tube : premièrement, la diminution de la force d'évaporation entraîne une réduction de l'épaisseur de la couche de type film gazeux, renforçant le transfert thermique ; deuxièmement, le rapport du nombre K supercritique entre les méridiens supérieur et inférieur diminue, l'épaisseur de la couche devient plus uniforme, la valeur critique du SBO pour la transition du transfert thermique normal à la détérioration augmente de 6.179×10^–4 à 9.798×10^–4, et la différence maximale de température entre le haut et le bas diminue de 116.3 K à 57.1 K. Le chauffage semi-circonférentiel latéral inhibe efficacement la détérioration du transfert thermique et l'inhomogénéité de la température de la paroi, favorisant le fonctionnement sûr des équipements d'échange thermique horizontaux S-CO₂.

Dioxyde de carbone supercritique; Ébullition de type pseudo; Détérioration du transfert thermique; Chauffage semi-circonférentiel