Технология выработки электроэнергии с использованием сверхкритического диоксида углерода (S-CO_2) обладает лучшей гибкостью и может заменить паровые технологии в области тепловой энергетики, что имеет важное стратегическое значение для создания новых энергетических систем, строительства современных энергетических комплексов и достижения целей «двойного углеродного» баланса. Проведено численное моделирование и экспериментальное исследование теплопередачи в практическом диапазоне работы сверхкритического диоксида углерода (S-CO_2) котлов, проанализировано влияние физических свойств рабочего тела на теплопередачу. Результаты показали: при одинаковом расходе коэффициент теплопередачи CO_2 уменьшается с уменьшением теплопроводности, так как тепловое сопротивление пограничного слоя жидкости увеличивается с уменьшением теплопроводности; при одинаковой теплопроводности коэффициент теплопередачи CO_2 увеличивается с увеличением числа Рейнольдса (Re), так как при увеличении Re пограничный слой становится тоньше и тепловое сопротивление уменьшается; при давлении CO_2 в трубе 3–30 МПа, энтальпии 500–1150 кДж/кг и Re рабочего тела от 1.1×10^5 до 2.1×10^6 была получена корреляционная формула для коэффициентов теплопередачи и сопротивления с учетом коррекции физических свойств пограничного слоя, средняя ошибка составила 3.33%, что свидетельствует о высокой точности. Результаты исследования заложили основу для дальнейшего проектирования и изучения S-CO_2 котлов.

сверхкритический котел диоксида углерода;теплопередача;экспериментальные измерения;численное моделирование