摘要：针对超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环中航空换热器的增强换热问题，提出了螺旋套管（HTCC）的设计方案，开展了螺旋套管中S-CO2换热数值研究。探究了热侧压力和流量对热侧S-CO2沿流动方向和通道周向换热的影响机制。通过热侧温度、速度、湍动能、截面速度以及场协同角的分布状况揭示了流动换热特征和机理。基于离心力参数和浮升力参数阐述了两者在S-CO2换热过程中的作用，通过传热熵产评价了换热过程中的不可逆损失，建立了螺旋套管热侧的换热关联式。结果表明：受离心力和浮升力综合作用热侧温度场呈纵向分层，速度场呈斜向分层。通道截面存在局部二次流涡和强场协同区，传热熵产沿流动方向呈先增大后减小的变化特征。热侧压力和流量提高均使换热增强。提出换热关联式的预测偏差在±15%的范围。
文章目录
1数值方法
1.1 螺旋套管物理模型
1.2 热物性设置
1.3数学模型
1.4 网格划分及无关性验证
1.5 模型验证
2 数值结果与分析
2.1热侧压力的影响
2.2热侧流量的影响
2.3热侧换热关联式
3 结 论
