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中国土木工程学会燃气分会会刊

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螺旋管内超临界甲烷换热关联式的分析与拟合

论文作者宋 璇1、2,王雨欣1、2,郑文科1、2,李选平3,姜益强1、2杂志期数2024年8月刊
关键词螺旋管;超临界甲烷;换热特性;准则关联式
作者单位1.哈尔滨工业大学 建筑与设计学院, 黑龙江 哈尔滨 150001; 2.寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150090; 3. 广东美芝制冷设备有限公司, 广东 佛山 528300
对超临界工质在螺旋管内流动换热关联式进行研究,基于实验数据和模拟数据,通过对比Nu计算值和Nu模拟值,对现有关联式进行分析。对未考虑工质物性关联式、考虑工质物性但未修正比定压热容关联式、考虑工质物性并修正比定压热容关联式、考虑曲率和工质物性但未修正比定压热容关联式共4种Nu准则关联式进行拟合。现有Nu准则关联式中,未考虑工质物性的关联式的预测效果较好,而考虑工质物性的关联式的预测结果明显偏大。未考虑工质物性的关联式中,通过对比拟合数据以及验证数据的Nu计算值与Nu模拟值,发现拟合后的未考虑工质物性的关联式与现有Nu准则关联式相比,具有更好的预测效果。考虑工质物性但未修正比定压热容关联式中,拟合后的考虑工质物性但未修正比定压热容关联式与现有Nu准则关联式、拟合后的未考虑工质物性的关联式相比,均具有更好的预测效果。考虑工质物性并修正比定压热容关联式中,拟合后的考虑工质物性并修正比定压热容关联式与现有Nu准则关联式对比具有更好的预测效果,但与拟合后的考虑工质物性但未修正比定压热容关联式相比,没有展现出更好的预测效果。拟合后的考虑曲率和工质物性但未修正比定压热容关联式,与其他3种拟合后的Nu准则关联式相比预测效果最好,更适用于螺旋管内超临界甲烷流动换热研究。
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