Se utilizó el modelo de turbulencia RNG k-? para simular numéricamente las características de flujo y transferencia de calor del fluido de trabajo mezcla CH₄-H₂ supercrítico en una tubería horizontal. Se analizaron las propiedades termofísicas de la mezcla CH₄-H₂ con una proporción de hidrógeno del 0 al 30 %, así como el proceso de transferencia de calor en una tubería horizontal con proporciones de hidrógeno del 0 al 15 %. Se centró en estudiar el efecto de la velocidad de flujo másico (150–250 kg/(m²·s)) y la densidad de flujo térmico (150–250 kW/m²) en las características de transferencia de calor del flujo con una proporción de hidrógeno del 10 % en la mezcla CH₄-H₂. Los resultados indican que cuando la proporción de hidrógeno aumenta del 0 al 30 %, la temperatura pseudocrítica de la mezcla CH₄-H₂ aumenta ligeramente desde 190,4 K y luego disminuye inmediatamente a 181,7 K, y la presión pseudocrítica aumenta de 4,3 MPa a 12,3 MPa; con el aumento de la proporción de hidrógeno (0–15 %), el intercambio de calor entre el fluido y la pared se fortalece; aumentar el flujo másico mejora la capacidad de transferencia de calor de la mezcla CH₄-H₂ y reduce la degradación de la transferencia de calor causada por el efecto de flotabilidad; aumentar la densidad de flujo térmico fortalece la transferencia de calor en la pared inferior de la mezcla, pero la aparición temprana de una capa similar a una película gaseosa debilita la transferencia de calor en la pared superior. El aumento de la velocidad del flujo másico y la densidad de flujo térmico puede fortalecer la transferencia de calor en diferentes grados. Los resultados del estudio pueden proporcionar una referencia teórica para los intercambiadores de calor del fluido de trabajo mezcla en la transmisión de gas natural con hidrógeno y en sistemas de ciclo de potencia.

metano supercrítico;fluido de trabajo mezcla;características de transferencia de calor;simulación numérica