超临界二氧化碳的物性参数在临界点附近发生剧烈变化,在重力作用下由于密度不均匀性分布引起浮升力效应,结合蛇形微通道壁面结构特征(波峰波谷相对和相反的蛇形管)引起的离心力,导致二次流的产生,使超临界二氧化碳流动的传热机理更为复杂多变。通过实验与模拟研究,重点分析不同操作条件、流动方向、管道结构尺寸对传热系数及传热强化因子、压降及压降增幅、速度场及湍流动能场、浮升力效应以及综合传热性能的影响机制,旨在探索微通道内超临界二氧化碳的冷却传热特性及强化传热规律。
图1 实验系统流程简图
图2 实验系统实物图(调试状态)
图3 蛇形管内湍流动能场分布图(分别选取波峰波谷和三个相平衡点位置)