第43卷第3期2023年6月投稿网址：http：//journal.lnpu.edu.cn辽宁石油化工大学学报JOURNALOFLIAONINGPETROCHEMICALUNIVERSITYVol.43No.3Jun.2023超临界CO2及其混合物在竖直圆管内的传热特性数值研究葛韶华1，艾贵琳1，杨帆2，陈昊楠1，屈思雨1，姜文全1（1.辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001；2.辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001）摘要：碳捕捉、运输和储存（CCS）对实现碳中和具有重要意义。以超临界CO2、超临界CO2+CH4混合物（CH4摩尔分数分别为1%、3%、5%）及超临界CO2+N2混合物（N2摩尔分数分别为1%、3%、5%）为工质，在工质质量流速为300～600kg/（m2·s）、热流密度为80～100kW/m2、入口压力为8～10MPa的条件下，研究了超临界CO2及超临界CO2混合物在竖直圆管内的流动换热过程。结果表明，随着工质中CH4和N2摩尔分数的降低，工质的换热系数峰值逐渐升高，且其对应的温度逐渐升高；工质的换热系数随着质量流速的增大而增大，且质量流速越大，换热系数变化幅度越大；随着入口压力的增大，工质的换热系数峰值有所降低，且其对应的温度逐渐升高；湍动能、浮升力及定压比热容与超临界CO2及其混合物换热强化密切相关。关键词：CCS；CO2混合物；换热；数值研究中图分类号：TE832；TK124文献标志码：Adoi：10.12422/j.issn.1672⁃6952.2023.03.012NumericalStudyonHeatTransferCharacteristicsofSupercriticalCO2andItsMixtureinVerticalCircularTubesGeShaohua1，AiGuilin1，YangFan2，ChenHaonan1，QuSiyu1，JiangWenquan1（1.SchoolofMechanicalEngineering，LiaoningPetrochemicalUniversity，FushunLiaoning113001，China；2.CollegeofPetrochemicalEngineering，LiaoningPetrochemicalUniversity，FushunLiaoning113001，China）Abstract:Carboncapture,transportandstorage(CCS)playsanimportantroleintheprocessofcarbonneutralization.TheflowandheattransferprocessofsupercriticalCO2andsupercriticalCO2mixtureinaverticalcirculartubewasstudiedwithsupercriticalCO2,supercriticalCO2+CH4mixture(CH4molefractionis1%,3%,5%)andsupercriticalCO2+N2mixture(N2molefractionis1%,3%,5%)asworkingfluidsatamassflowrateof300～600kg/(m2·s),heatflowdensityof80～100kW/m2,andinletpressureof8～10MPa.TheresultsshowthatwiththedecreaseofCH4andN2molefractionintheworkingmedium,thepeakvalueofheattran...
