Basado en la teoría de transferencia de calor por ebullición de tipo similar, se realizó un estudio comparativo por simulación numérica del dióxido de carbono supercrítico (S-CO₂) dentro de un tubo horizontal bajo condiciones de calentamiento completo y calentamiento lateral semicircular. Se obtuvo la distribución de fases del fluido supercrítico dentro del tubo, encontrando que el espesor del tipo de película gaseosa en la pared del tubo es clave para el rendimiento de la transferencia de calor del fluido supercrítico, determinado por la competencia entre la fuerza de evaporación y la fuerza inercial, y puede ser caracterizado por un número K supercrítico adimensional. El engrosamiento local de la película gaseosa conducirá a un deterioro de la transferencia de calor, elevación de la temperatura de la pared a lo largo de la dirección del flujo y un aumento de la no uniformidad en la dirección circunferencial. Las condiciones de deterioro de la transferencia de calor pueden ser predichas con precisión por el número de ebullición supercrítico SBO. Bajo condiciones de presión p de 8 a 20 MPa, velocidad mássica G de 300 a 1300 kg/(m²·s), y densidad de flujo térmico q_w de 42 a 500 kW/m², en comparación con el calentamiento uniforme en todo el perímetro, el calentamiento no uniforme semicircular lateral cambia las características de transferencia de calor dentro del tubo: primero, la debilitación de la fuerza de evaporación reduce el espesor de la película gaseosa, fortaleciendo la transferencia de calor; segundo, la proporción del número K supercrítico en los meridianos superior e inferior disminuye, el espesor de la película gaseosa es más uniforme, el valor crítico SBO para la transición de transferencia de calor normal a deterioro aumenta de 6.179×10^–4 a 9.798×10^–4, y la máxima diferencia de temperatura entre la parte superior e inferior disminuye de 116.3 K a 57.1 K. El calentamiento semicircular lateral suprime eficazmente el deterioro de la transferencia de calor y la no uniformidad de la temperatura de la pared, favoreciendo el funcionamiento seguro del equipo intercambiador de calor horizontal S-CO₂.

Dióxido de carbono supercrítico; Ebullición de tipo similar; Deterioro de la transferencia de calor; Calentamiento semicircular