프린트된 회로 기판 열교환기(PCHE)는 고온 고압 내구성과 조밀한 구조가 특징으로, 따라서 초임계 이산화탄소(S-CO_2) 브레이튼 서킷에서 흔히 사용된다. 본 연구는 단계적 설계 방법을 사용하여 PCHE에 대한 수학 모델을 개발했으며, 실험 결과와의 비교는 열부하, 냉각 부하, 냉각 유체 입구 온도, 열단 열교환 면적, 열단 유량의 오차가 각각 2.700%, 0.330%, 0.634%, 0.683%, 2.219%로, 수치 모델의 정확성을 증명한다. 다양한 유체 직경, 벽 두께 및 열단 입구 온도에 따른 PCHE 열교환 성능 및 저항 특성을 비교 분석하였으며, 결과는 유체 직경이 총 열전달 계수와 압력강 하에 반비례하며, 냉단 압력강 하가 열단보다 크다는 것을 보여주며; 벽 두께가 총 열전달 계수에 반비례하지만, 압력강 하는 벽 두께 변화에 민감하게 반응하지 않는 것을 보여주며; 열단 입구 온도가 높을수록 총 열전달 계수와 압력강 하가 작다는 것이다. 연구 결과는 PCHE의 기하학적 설계 및 열 역학적 성능 연구에 일정한 참고를 제공할 수 있다.
关键词
프린트된 회로 기판 열교환기; 열교환 성능; Z형 유동로; 초임계 이산화탄소; 브레이튼 회로; 단계적 설계