Baseado na teoria de transferência de calor por ebulição similar, foi realizado um estudo comparativo por simulação numérica do dióxido de carbono supercrítico (S-CO₂) dentro de um tubo horizontal sob condições de aquecimento total e aquecimento semicircular lateral. Foi obtida a distribuição das fases do fluido supercrítico dentro do tubo, constatando que a espessura da camada tipo filme gasoso na parede do tubo é um fator chave que afeta o desempenho da transferência de calor do fluido supercrítico, determinada pela competição entre a força de evaporação e a força inercial, podendo ser caracterizada pelo número K supercrítico adimensional. O espessamento local da camada tipo filme gasoso levará à deterioração da transferência de calor, aumento da temperatura da parede ao longo da direção do fluxo, e aumento da não uniformidade na direção circunferencial. As condições de deterioração da transferência de calor podem ser previstas com precisão pelo número de ebulição supercrítico SBO. Sob condições de pressão p de 8 a 20 MPa, vazão mássica G de 300 a 1300 kg/(m²·s), e densidade de fluxo térmico q_w de 42 a 500 kW/m², em comparação com o aquecimento uniforme em todo o perímetro, o aquecimento semicircular lateral não uniforme altera as características de transferência de calor dentro do tubo: primeiro, o enfraquecimento da força de evaporação reduz a espessura da camada tipo filme gasoso, fortalecendo a transferência de calor; segundo, a proporção do número K supercrítico entre os meridianos superior e inferior diminui, a espessura da camada tipo filme gasoso torna-se mais uniforme, o valor crítico do SBO para a transição de transferência térmica normal para deterioração aumenta de 6,179×10^–4 para 9,798×10^–4, e a diferença máxima de temperatura entre topo e base diminui de 116,3 K para 57,1 K. O aquecimento semicircular lateral suprime eficazmente a deterioração da transferência de calor e a não uniformidade da temperatura da parede, favorecendo a operação segura do equipamento de troca térmica horizontal S-CO₂.

Dióxido de carbono supercrítico; Ebulição similar; Deterioração da transferência de calor; Aquecimento semicircular