【印刷电路换热器】印刷电路热交换器热工水力性能的数值研究
发布日期：2024-05-09 08:53:36
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14 评论：0 Numerical study on thermal hydraulic performance of a Printed Circuit Heat Exchanger
作者：Justin Figley, Xiaodong Sun
超高温反应堆 (VHTR) 需要高温、高完整性的高效中间热交换器 (IHX)，以有效地将核心热输出转移到辅助流体，用于发电、制氢和/或其他工业过程热应用 。一类紧凑型板式热交换器，即印刷电路热交换器 (PCHE)，是 VHTR 应用考虑的主要候选 IHX 配置之一。在当前的研究中，使用 Fluent™ 软件研究了 PCHE 的简化计算模型。研究中考虑的模型的几何形状复制了使用合金 617 板制造的 PCHE，用于俄亥俄州立大学高温氦气设施 (HTHF)。研究的计算案例基于 HTHF 的设计条件，即最大工作压力为 3 MPa，热侧和冷侧入口温度分别为 1173 K 和 813 K，质量流量从 10 到 80 kg/ H。该质量流量范围对应于 PCHE 流动通道通道中的层流和层流到湍流的过渡流。已经对半圆形和圆形通道几何形状的层流到湍流转变行为进行了数值研究。数值研究表明，圆形和半圆形通道的雷诺数分别为 2300 和 3100 时观察到转变。评估传热和压降特性，为在与 VHTR 相似的工作温度下制造的 PCHE 提供初步性能数据。计算热侧和冷侧的局部对流换热系数，并与圆形和半圆形管道的可用相关性进行比较。PCHE 计算模型的总体性能特征根据热效率、传递单元数量和总体传热系数进行计算和描述。Figley, J. , Sun, X. , Mylavarapu, S. K. , & Hajek, B. . (2013). Numerical study on thermal hydraulic performance of a printed circuit heat exchanger. Progress in Nuclear Energy, 68, 89-96.
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