小通道內碳氫化合物極限熱流密度實驗研究

超臨界流體傳熱是指流體在超臨界壓力下從擬臨界溫度以下被加熱到溫度高于擬臨界溫度以上過程中的熱量傳輸過程。從20世紀50年代開始,超臨界水動力循環、超臨界CO

布雷頓循環、超臨界水氧化技術以及超臨界萃取、超臨界微粒化等技術的迅速發展,吸引國內外學者開展了有關管內超臨界流體傳熱性能的廣泛研究。

由于流體在超臨界壓力各狀態之間轉換沒有汽化潛熱的吸放熱過程,超臨界壓力流體傳熱常被視為變物性單相流體對流傳熱

,超臨界壓力流體的傳熱特性規律由擬臨界溫度區間熱物性參數改變所主導。Swenson在圓管超臨界水傳熱實驗中發現,當管內流體位于大比熱區(比定壓熱容

>8 kJ/(kg·K))時將出現顯著傳熱強化現象

。Yamagata等證實了傳熱強化機制與擬臨界區間比熱峰值之間的相關性

。陳聽寬等研究了不同管型與工況條件下超臨界水流動傳熱過程,總結了管內傳熱特性的影響因素,闡述了傳熱強化作用機理

。Shitsman等分析了正常傳熱、傳熱強化與傳熱惡化等過程,提出以熱流密度與質量流速比作為判別傳熱惡化的指標

。李虹波等研究了超臨界水在不同管道內的傳熱特性,指出當熱流密度與質量流速比較大時,流體溫度低于擬臨界溫度即發生傳熱惡化現象

。在超臨界CO

傳熱研究過程中,Jackson團隊揭示了浮升力與熱加速對于傳熱過程的影響機理,指出熱流密度與質量流速比存在影響壁溫飛升的臨界值

。Kim等對比了超臨界CO