【Objectif】 La construction d'un nouveau système électrique propre et à faible émission de carbone nécessite le développement de technologies thermiques efficaces et flexibles. Le cycle semi-fermé supercritique au dioxyde de carbone (supercritical carbon dioxide, S-CO₂) chauffe directement le fluide de travail par combustion du combustible avec de l'oxygène pur, réalisant une production d'énergie efficace et une capture du carbone synergique. Cet article vise à explorer la problématique peu claire des caractéristiques de transfert de chaleur et de masse de condensation du fluide de travail composite CO₂/H_2O dans le récupérateur de chaleur du cycle semi-fermé S-CO₂. 【Méthode】 Un modèle numérique 3D d'écoulement de condensation et de transfert de chaleur du fluide composite CO₂/H_2O a été construit, étudiant systématiquement l'influence du débit massique (2×10^–4～4×10^–4 kg/s), de la densité de flux thermique (–9～–14 kW/m²) et de la fraction molaire de vapeur d'eau à l'entrée (3,3 %～20,0 %) sur la distribution du film liquide condensé, le coefficient de transfert de chaleur et la vitesse de transfert de masse. 【Résultats】 Les résultats montrent que le coefficient moyen de transfert de chaleur de surface augmente avec le débit massique, mais que la variation du coefficient moyen de transfert de chaleur avec la densité de flux thermique diffère selon le débit massique ; la vitesse de transfert de masse axiale augmente puis diminue le long du flux, avec une accumulation d'eau condensée au fond du tube pour un faible débit massique et une forte densité de flux thermique, et une distribution annulaire pour un débit massique élevé et une faible densité de flux thermique ; lorsque la fraction molaire de vapeur d'eau à l'entrée augmente de 3,3 % à 20,0 %, le coefficient moyen de transfert de chaleur augmente de 20,22 % et le pic de vitesse de transfert de masse se déplace vers l'entrée. 【Conclusion】 Les résultats de cette étude peuvent fournir un support théorique pour la conception du récupérateur de chaleur du cycle semi-fermé S-CO₂, aidant à améliorer l'efficacité du système et les performances de capture du carbone.

fluide composite CO_2/H_2O ; simulation numérique ; condensation ; caractéristiques de transfert de chaleur et de masse ; cycle semi-fermé S-CO_2