Se investigó el comportamiento anormal de transferencia de calor del dióxido de carbono supercrítico (S-CO2) en tubos horizontales a baja calidad de flujo. Utilizando el software Fluent, se simuló el proceso de transferencia de calor del S-CO2 en condiciones de baja calidad de flujo en tubos horizontales, y se analizó el comportamiento anormal de transferencia de calor en condiciones de calentamiento y enfriamiento, así como el impacto de la densidad de flujo de calor en la transferencia de calor. Los resultados mostraron que en condiciones de frontera térmica para una presión de 8 MPa, una tasa de flujo de masa de 200 kg/(m²·s) y un valor térmico q/G=0.2 kJ/kg, la temperatura de las paredes superior e inferior de los tubos disminuía a lo largo del flujo, y aparecían picos repentinos del coeficiente de transferencia de calor en la superficie superior de los tubos cuando la temperatura principal del S-CO2 alcanzaba un punto crítico, a 551.0 mm desde la entrada, lo que intensificaba la transferencia de calor. La temperatura de la pared superior de los tubos aumentaba primero, luego disminuía a 395 K, luego aumentaba lentamente, la temperatura de la pared inferior de los tubos disminuía brevemente, luego aumentaba lentamente, a 69.5 mm desde la entrada, el coeficiente de transferencia de calor alcanzaba un mínimo, indicando una deterioración de la transferencia de calor. El aumento de la densidad de flujo de calor intensificaba el deterioro de la transferencia de calor en condiciones de calentamiento, pero no tenía un impacto claro en la transferencia de calor en enfriamiento. Por lo tanto, la distribución de las propiedades térmicas de la sección característica es la causa principal del comportamiento de transferencia de calor diferente. Finalmente, sobre la base de condiciones de baja calidad de flujo, propiedades térmicas y el efecto de la fuerza de flotación, se elaboró una correlación de predicción de fortalecimiento de la transferencia de calor supercrítico, proporcionando orientación teórica para el diseño y la optimización del funcionamiento del equipo de transferencia de calor para los fluidos supercríticos.
关键词
dióxido de carbono supercrítico; transferencia de calor; comportamiento anormal de la transferencia de calor; densidad de flujo de calor; correlación de predicción de fortalecimiento de la transferencia de calor