Foi utilizado o modelo de turbulência RNG k-? para simular numericamente as características de escoamento e transferência de calor do fluido de trabalho misto supercrítico CH₄-H₂ em um tubo horizontal. Foram analisadas as propriedades termofísicas do fluido misto CH₄-H₂ com proporção de hidrogênio de 0 a 30%, bem como o processo de troca de calor no tubo horizontal com proporção de hidrogênio de 0 a 15%. O foco do estudo foi investigar o efeito da velocidade mássica (150–250 kg/(m²·s)) e da densidade de fluxo térmico (150–250 kW/m²) nas características de transferência de calor do escoamento do fluido misto CH₄-H₂ com 10% de hidrogênio. Os resultados mostram que, quando a proporção de hidrogênio aumenta de 0 para 30%, a temperatura pseudocrítica do fluido misto CH₄-H₂ aumenta ligeiramente de 190,4 K e depois cai imediatamente para 181,7 K, a pressão pseudocrítica aumenta de 4,3 MPa para 12,3 MPa; com o aumento da proporção de hidrogênio (0–15%), o processo de troca de calor entre o fluido e a parede é fortalecido; o aumento da vazão mássica fortalece a capacidade de transferência de calor do fluido misto CH₄-H₂ e reduz a degradação da transferência de calor causada pelo efeito de flutuabilidade; o aumento da densidade de fluxo térmico reforça a transferência de calor na parede inferior do fluido misto, mas o aparecimento antecipado de uma camada semelhante a um filme gasoso enfraquece a transferência de calor na parede superior. O aumento da velocidade mássica e da densidade de fluxo térmico pode fortalecer a transferência de calor em diferentes graus. Os resultados do estudo podem fornecer referencial teórico para trocadores de calor do fluido de trabalho misto no transporte de gás natural com adição de hidrogênio e em sistemas de ciclo de potência.

metano supercrítico;fluido de trabalho misto;características de transferência de calor;simulação numérica