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超临界CO_(2)非对称翼型通道流动换热特性
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作者 刘奕宁 张凯 +3 位作者 陈俊霖 成克用 乔加飞 淮秀兰 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第13期5141-5150,I0017,共11页
印刷电路板式换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)具有高效紧凑的特点,可用于超临界二氧化碳(CO_(2))布雷顿循环发电系统。以超临界CO_(2)为工质,使用流固耦合数值模拟方法研究了对称翼型以及不同倾角的非对称翼型翅片结构对P... 印刷电路板式换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)具有高效紧凑的特点,可用于超临界二氧化碳(CO_(2))布雷顿循环发电系统。以超临界CO_(2)为工质,使用流固耦合数值模拟方法研究了对称翼型以及不同倾角的非对称翼型翅片结构对PCHE通道的流动与换热特性的影响。运用场协同原理分析不同翼型翅片强化换热机理,并使用综合评价标准和火积耗散数对不同翼型通道的流动传热性能进行综合评价分析。根据数值计算结果,拟合出雷诺数在4000~20500的努塞尔数和摩擦因数的经验关系式。研究结果表明,在计算工况内非对称翼型通道j因子及f因子均大于对称翼型,非对称翼型翅片倾角的增加使通道内j因子及f因子均增大,f因子对倾角的敏感性大于j因子。非对称翼型倾角的增加改善了通道内速度场与温度梯度场的协同性,降低了冷热通道传热过程中的热损失。倾角为0°~20°的非对称翼型翅片换热通道综合性能的最优。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 非对称翼型 场协同 火积耗散 数值模拟
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基于电加热融雪系统的道岔结构传热特性 被引量:7
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作者 李兰兰 梁世强 +2 位作者 唐大伟 陈伟 成克用 《中国科学院大学学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期744-750,756,共8页
通过对配以电加热道岔融雪系统的道岔结构进行传热分析,针对不同融雪位置和不同环境条件建立满足融雪要求的最小加热功率计算模型.计算结果揭示了尖轨处不同加热方式的优劣,以及环境因素对最小加热功率的影响.该计算模型为电加热道岔融... 通过对配以电加热道岔融雪系统的道岔结构进行传热分析,针对不同融雪位置和不同环境条件建立满足融雪要求的最小加热功率计算模型.计算结果揭示了尖轨处不同加热方式的优劣,以及环境因素对最小加热功率的影响.该计算模型为电加热道岔融雪系统的工程实施提供了可靠的理论依据. 展开更多
关键词 道岔 融雪系统 电加热 最小加热功率
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超临界CO_(2)印刷电路板式换热器实验研究及费用评估 被引量:7
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作者 史阳 周敬之 +2 位作者 淮秀兰 郭江峰 成克用 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第19期6529-6536,共8页
目前,超临界CO_(2)印刷电路板换热器研究主要以数值模拟为主。实验研究较少,部分实验运行温度和压力远低于超临界CO_(2)布雷顿循环发电系统实际工况。此外,基于实验结果的超临界CO_(2)换热器费用评估未见报道。为此,采用印刷电路板式换... 目前,超临界CO_(2)印刷电路板换热器研究主要以数值模拟为主。实验研究较少,部分实验运行温度和压力远低于超临界CO_(2)布雷顿循环发电系统实际工况。此外,基于实验结果的超临界CO_(2)换热器费用评估未见报道。为此,采用印刷电路板式换热器作为超临界CO_(2)布雷顿循环发电系统回热器和冷却器,在全温全压实验条件下测试质量流量对换热器缩比样机的热导、效能、换热量和摩擦因子的影响规律,并依据实验数据对1MW超临界CO_(2)发电系统用回热器和冷却器费用进行分析。结果表明,不同质量流量条件下回热器和冷却器的热导、效能、换热量和摩擦因子变化幅度较大,从而对换热器的费用产生影响。研究结果为MW级超临界CO_(2)布雷顿循环发电系统回热器和冷却器的研发提供技术支撑。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 实验测试 印刷电路板式换热器 费用评估 回热器 冷却器
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翼型通道换热器在燃机系统中流动换热性能的数值研究 被引量:3
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作者 刘晓凯 成克用 淮秀兰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第18期7160-7172,共13页
为提高动力循环性能,将印刷电路板式换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)应用于间冷回热燃气轮机循环,采用数值模拟方法对变物性烟气和水在翼型通道内的流动换热性能展开研究。基于热力学第一定律与第二定律分析翅片横向和纵... 为提高动力循环性能,将印刷电路板式换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)应用于间冷回热燃气轮机循环,采用数值模拟方法对变物性烟气和水在翼型通道内的流动换热性能展开研究。基于热力学第一定律与第二定律分析翅片横向和纵向间距对流动传热性能的影响,通过正交实验分析各个因素的影响权重并提出传热流动关联式。结果表明,两种工质下,换热器的综合性能随着纵向间距的增大而提高。当工质为水时,随着横向间距的减小,PCHE的综合性能提高,而当工质为烟气时,横向间距在2.4~3.6mm之间的综合性能最佳。传热强化和速度与温度梯度之间协同作用的增强密切相关,增大横向间距和纵向间距可以有效减少换热过程中的不可逆损失。不同横向和纵向间距会影响边界层的发展,进而影响换热器的流动换热性能。研究结果对在燃气轮机循环中翼型印刷电路板式换热器的优化设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 印刷电路板式换热器 传热 场协同原理 熵产 数值模拟
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