超臨界二酸化炭素（S-CO_2）循環発電技術はより高い柔軟性を有し、火力発電分野において蒸気発電技術に代わるものであり、新型電力システムの構築、現代的なエネルギーシステムの構築、および「ダブルカーボン」目標の達成に重要な戦略的意義を持っています。超臨界二酸化炭素ボイラー（S-CO_2）の実際の運転範囲における伝熱特性について数値シミュレーションおよび実験的研究を行い、作動流体の物性パラメータが伝熱性能に与える影響を分析しました。結果は次のとおりです。同一流量条件下で、CO_2の伝熱係数は熱伝導率の減少に伴い低下します。これは流体の境界層熱抵抗が熱伝導率の低下に伴い増加するためです。同一の熱伝導率条件下では、CO_2の伝熱係数はレイノルズ数（Re）の増加に伴い増加します。これはReの増加により流体の境界層が薄くなり、境界層の熱抵抗が低減するためです。管内のCO_2作動流体圧力が3～30 MPa、エンタルピが500～1150 kJ/kg、作動流体Reが1.1×10^5～2.1×10^6の条件下で、境界層物性修正を考慮した伝熱及び抵抗係数の相関式を導出し、その平均偏差は3.33％で、高い精度を示しました。研究結果は後続のS-CO_2ボイラー設計および研究の基礎を築くものです。

超臨界二酸化炭素ボイラー;伝熱;実験測定;数値シミュレーション