プリント配線基板熱交換器（PCHE）は、高温高圧に耐え、コンパクトな構造を持つため、超臨界二酸化炭素（S-CO_2）ブレイトンサイクルに頻繁に使用されます。本研究では、セグメント設計法を用いてPCHEの数学モデルを構築し、実験結果と比較して熱負荷、冷負荷、冷流体入口温度、熱側熱交換面積、熱側流量の誤差がそれぞれ2.700％、0.330％、0.634％、0.683％、2.219％であることから、数値モデルの正確性が証明されました。異なる水力直径、壁厚、熱端入口温度のPCHEの熱交換性能及び抵抗特性を比較分析した結果、水力直径と総伝熱係数と圧力損失が反比例であること、冷端圧力損失が熱端より大きいこと、壁厚が総伝熱係数と反比例であること、壁厚の変化に圧力損失が鈍感であること、熱端入口温度が高いほど総伝熱係数と圧力損失が小さいことが示されました。研究結果は、PCHEの幾何学的設計や熱力学的性能の研究の参考となるでしょう。

プリント配線基板熱交換器; 熱交換性能; Z字型流路; 超臨界二酸化炭素; ブレイトンサイクル; セグメント設計