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摘要
在超临界CO2布雷顿循环系统中,由于超临界流体特殊的热物性,并联受热管路中易发生流量分配不均现象,从而易产生热偏差和热应力,严重威胁着换热设备的安全稳定运行。针对并联受热通道内超临界CO2流量分配不均现象开展实验研究,探究流量分配不均的产生机理、影响规律及其抑制方法。采用两根加热长度280 mm,内径2 mm的不锈钢圆管组成并联通道,采用电加热方式分别控制两个并联支路的加热热流。实验参数范围:压力p=7.5-9.2 MPa,热流密度q=0-100 kW/m2,总进口质量流量m=100-185 g/min,进口温度T=20°C。结果表明,热偏差是流量分配不均的主要因素,且热偏差程度越大,则流动分配不均现象越显著;提高压力及增大进口质量流量,流量偏差程度减弱;采用进口节流装置是一种抑制超临界CO2流量偏差的有效措施,节流程度越大,则流量偏差抑制效果越明显。研究成果为超临界CO2布雷顿循环流动换热系统的设计及优化提供理论基础与技术支撑。
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