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题名印刷电路板式换热器冷热侧多通道热流耦合特性
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作者
蔡伟华
杨柳
李文浩
何城然
赵斌
李倩
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机构
热流科学与核工程实验室·东北电力大学
东北电力大学能源与动力工程学院
长沙理工大学能源与动力工程学院
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出处
《天然气工业》
北大核心
2025年第4期133-145,共13页
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基金
吉林省科技发展计划项目“基于大涡数值模拟的微通道换热器内超临界CO_(2)流动换热机理及优化设计”(编号:20230101338JC)。
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文摘
印刷电路板式换热器(PCHE)作为液化天然气(LNG)再气化的核心设备,因其体积小、效率高而在天然气液化工程领域应用广泛,但其换热性能直接决定了再气化过程的效率,亟需研究其中复杂流动与换热特性。为此,建立了PCHE冷热侧多通道耦合传热模型,通过数值模拟方法研究了天然气跨临界流动与丙烷冷凝相变耦合下的流动与换热特性。最后基于模型微元划分,分析了PCHE内局部流动与换热特性。研究结果表明:①冷热侧各通道间温度与流量均存在着一定的差异,冷侧主要为天然气跨临界物性变化产生的流速不均,热侧主要为通道位置差异产生的冷凝量不同。②换热系数与压降沿通道变化的整体规律与单通道研究结果基本一致,流动换热性能主要受流动状态影响,但不同区域的通道布置形式对流动换热系数有一定影响。③交叉流和逆流区域的换热系数相比顺流区域要更大。结论认为,研究结果可为LNG气化器内跨临界和冷凝相变共轭传热研究以及PCHE的设计提供理论和技术参考价值,有助于LNG工程建设的高质量发展。
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关键词
印刷电路板式换热器
天然气跨临界流动
丙烷冷凝
冷热侧耦合
微元分析
LNG气化器
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Keywords
Printed circuit heat exchanger
Natural gas trans-critical flow
Propane condensation
Cold and hot side coupling
Infinitesimal analysis
LNG gasifier
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分类号
TK172
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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