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摘要:
本文采用实验方法研究了超临界CO_2在内凸管内的对流传热强化效应,并比较了其传热性能与传统对流传热方式的差异。实验结果表明,内凸管内采用超临界CO_2平衡流动时,传热系数明显提高,且沿程传热系数分布均匀,呈现出很好的传热强化效果。
关键词:超临界CO_2,内凸管,对流传热强化,传热系数
引言:
传热技术是工程领域中的一个重要分支。在能源危机的情况下,传热器的传热效率越来越受到人们的关注。分析研究新型传热方式,提高传热效率已成为工程领域的一项重要任务。超临界CO_2作为一种天然的工质,在传热方面有着独特的性能,特别是在内凸管内对流传热强化方面有着广泛的应用。因此,本文采用实验方法研究了超临界CO_2在内凸管内的对流传热强化效应,并比较了其传热性能与传统对流传热方式的差异。
实验方法:
实验采用了流动平衡式内凸管传热器。实验板式采用不锈钢板,内部采用内凸管结构,,通过改变压力,调整CO_2的物理状态,实现CO_2的超临界条件下流动过程的平衡状态,进而对内凸管内的对流传热强化效应进行分析研究。
实验条件:,内部结构为内凸管结构,-,温度21-30℃,-。
实验结果:
实验结果表明,相比于传统的气体对流传热方式,超临界CO_2内凸管内传热系数明显更高,分布更加均匀,呈现出明显的对流传热强化效应。具体而言,CO_2超临界流动时,内凸管内的平均传热系数可以达到7000W/m^2.℃,而当采用气体传热方式时,平均传热系数仅在1000W/m^2.℃左右。此外,内凸管内的传热系数还与压力、温度等参数有着密切的关系。
分析讨论:
通过对实验结果的分析可知,超临界CO_2的状态对内凸管内的传热性能有着很大的影响。在CO_2超临界状态下,CO_2的物理性质发生了明显的变化,其导热系数、比热容等物理性质发生了改变,使得其传热性能得到了明显提升。此外,CO_2超临界状态下,其流态发生了明显的变化,从流速、密度等多方面优化了流体的传热性能。这些因素共同作用下,使得内凸管内的传热性能得到了明显提升。
结论:
本文通过实验研究了超临界CO_2在内凸管内的对流传热强化效应,并对其传热性能与传统对流传热方式进行了比较分析。实验结果表明,超临界CO_2内凸管内传热系数明显更高,分布更加均匀,呈现出明显的对流传热强化效应。因此,超临界CO_2在内凸管内的应用有着广泛的应用前景,可以在工程领域中促进传热器的性能优化及传热效率的提升。