水平管内の低品質流れにおける超臨界二酸化炭素（S-CO_2）の異常な熱伝達挙動について研究されました。 Fluentソフトウェアを使用して、水平管内の低品質流れ条件下でのS-CO_2の熱伝達過程をシミュレーションし、加熱および冷却条件での異常な熱伝達挙動と熱流密度が熱伝達に与える影響を分析しました。 結果は、温度の境界条件が圧力8MPa、質量流量200 kg/(m2・s)、熱量比q/G=0.2 kJ/kgの場合、S-CO_2パイプ内の流れ冷却過程では、上下壁面の温度が共に経路を下がり、S-CO_2主流温度が仮臨界温度に達した時、入口から551.0mmの距離で上壁面の熱伝達係数が急激なピーク値を示し、そこで熱伝達が強化されます；S-CO_2パイプ内の流れ加熱過程では、上壁面の温度がまず上昇し、395Kに下がった後、ゆっくりと上昇し、下壁面の温度が一時的に下がった後、ゆっくりと上昇し、入口から69.5mmの距離で上壁面の熱伝達係数が谷値を示し、そこで熱伝達が悪化します；熱流密度の増加は加熱条件の熱伝達の悪化をもたらしますが、冷却熱伝達には明らかな影響はありません。 したがって、特徴的な断面の熱物性分布が異なる熱伝達挙動の主な原因であることがわかります。 最後に、低品質流量条件、熱物性および浮力の影響に基づいて、超臨界強化熱伝達関連式を構築し、超臨界流体熱伝達設備の設計と運用を最適化する理論的指針を提供しました。

超臨界二酸化炭素; 熱伝達; 異常な熱伝達挙動; 熱流密度; 熱伝達関連式