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微通道内超临界氮气三维热流场实验与数值模拟

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利用实验与数值模拟相结合的方法研究了超临界氮气(SCN2)三维热流场特性,在用实验数据验证数值方法可靠性基础上,分析了压力(3.6～7 MPa)和质量流速[800～1200 kg/(m2∙s)]对SCN2对流传热特性的影响,揭示了微通道圆管不同圆周方向上SCN2热流场规律.结果表明:在低压力和高质量流速下,同一轴向位置处,径向内壁温最大值出现在圆管90°处;质量流速越大,内壁温最大值和对流传热系数最小值由圆管180°向90°处发生了转移;当浮升力系数Gr*/Re2>1时,浮升力有利于强化圆管底部区域流体传热能力;基于获得的数据,提出了一个新的适合预测微通道圆管内SCN2对流传热特性的无量纲换热关联式,预测误差小于20％.研究结果为微通道换热器优化设计提供了参考.
Experimental and numerical simulation on three-dimensional heat flow field of supercritical nitrogen in micro-channel

韩昌亮、辛镜青、于广滨、刘俊秀、许麒澳、姚安卡、尹鹏

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哈尔滨理工大学机械动力工程学院,黑龙江哈尔滨150080

航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司,黑龙江哈尔滨150029

微通道 超临界氮气 热流场 关联式

国家自然科学基金黑龙江省百千万重大科技专项

221080502020ZX10A0038

2022

10.11949/0438-1157.20211034

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(2)
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