水平圆管内超临界甲烷非均匀流场的对流传热特性

摘要

为了揭示超临界甲烷热交换器的对流传热机理,建立了求解固体壁面导热和超临界甲烷对流传热耦合模型,分析了水平圆管内超临界甲烷非均匀流场的对流传热特性.结果表明:超临界甲烷受热过程中,Re随着主流体温度升高而单调增加,Pr出现了波峰和波谷双极值;受浮升力和重力的双重作用,圆管截面上超临界甲烷各项热物性均呈现"扭曲"和"分层"现象,并伴随着复杂的"二次环流";圆管内壁温和内壁面热通量非均匀的分布特征,在圆管0°位置处达到最小值;对流传热系数峰值出现在拟临界温度附近,与管道压力相比,超临界甲烷对流传热特性受入口质量通量变化更为敏感.