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摘要
印刷电路板式换热器（PCHE）凭借高紧凑性、耐高温高压、高换热效率等优势，在高温气冷堆氦气闭式布雷顿循环中具有较好的应用前景。本文利用计算流体力学（CFD）数值模拟研究了逆流式直通道PCHE型氦气回热器的流动与换热性能。通过改变通道水平间距、垂直间距以及流道半径，分析了层流条件下，几何参数对直通道PCHE内氦气流动换热的影响。计算结果表明，垂直间距仅对换热性能有影响，水平间距无明显影响，流道半径对PCHE流动换热性能均有影响。减小通道垂直间距，PCHE的换热性能提高；保持入口质量流量不变时，缩小通道半径，对流换热系数提高，换热性能增强，但沿程压降增大。此外，使用垂直或水平方向多通道PCHE模型进行模拟，通过比较不同通道的沿程温度和压降分布，以确定垂直和水平位置对PCHE热工水力性能的影响。通过对比多通道模型与单个换热单元的计算结果，表明周期性边界条件的单个换热单元能够较为准确模拟完整PCHE模型的大多数流道。
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