超临界CO_(2)/R41混合工质在螺旋槽管内冷却流动传热特性的数值研究

摘要

为降低超临界CO_(2)的工作压力并强化传热,在恒热流冷却工况下对螺旋槽管内超临界状态下CO_(2)和CO_(2)/R41混合工质的流动传热过程进行了数值模拟,分析了热流密度、质量流速和倾斜角度等因素对流动传热过程的影响。结果表明:相较于超临界CO_(2),超临界CO_(2)/R41混合工质在临界压力差更大的情况下,其最大传热系数提高了7.7%,且传热系数衰减幅度更小;螺旋槽管在高温区的传热系数相较于低温区有明显提升,且热流密度越大,传热系数越大;受浮升力影响,倾斜角度小于0°时传热系数较大,倾斜角度在45°~90°时会发生传热恶化,且倾斜角度为-45°~45°时凹槽处会形成涡旋。