Page 130 - 现代电子技术及应用研究

Research on Modern Electronic Technology and Application
现代电子技术及应用研究

实验研究发现，在过渡流附近，传统流量关联式的模拟压降与实验结果有明显偏
差。对于相应应用范围内的情况，建议使用新开发的流量相关性和识别方法。
褚雯霄等通过对 Z 字形 PCHE 的实验研究，得到了压力 8.0~11.0MPa 下的超
临界二氧化碳和水的流动传热情况。实验结果表明，与改变水的流速相比，改变

超临界二氧化碳的流速对传热的影响更加显著，这一现象表明对流热阻主要在超
临界二氧化碳一侧；当操作压力从 8.0MPa 提高至 11.0MPa 时，通道角度 0°，
15°，25°的努塞尔数平均分别下降 63.3%，62.1% 和 54.0%，范宁摩擦因子平
均分别下降 28.6%，27.4% 和 21.0%，比较可得出 25°通道具有最佳的传热性能

及最大的压力损失；同时发现在研究中浮力不能忽略，并提出了一定范围内考虑
浮力效应的努塞尔数和摩擦系数关联式。
陈永东等以氮气为工质，研究了氮气与丙烷在 PCHE 中的流动传热情况。探
究了超临界低温流体工质的流量在 PCHE 中对传热系数的影响情况，结果表明，

随着流体工质流量的增大，总传热系数不断升高；同时提出了衡量 PCHE 内部多
相流动传热效果的评价指标；对不同流量下测得的名义总传热系数与试验机表观
总传热系数进行对比，偏差小于 6%，从而验证了设计方法的正确性。
殷泽等对过去 30 年内关于非直通道的微通道内摩擦因子关联式做出了全

面总结与记录，发现关联式基本都基于 He、CO 2 和 H 2 O 等工质，将收集到的
898 个实验数据点与各关联式进行对比分析，结果表明，对于所收集的数据，精
度最高的关联式平均绝对误差为 36.8%；对于 He 的数据及倾角 15°的 Z 字形
PCHE，精度最高的关联式平均绝对误差小于 10%，对于其他类型如 CO 2 和 H 2 O

等工质，其平均绝对误差基本大于 30%，部分甚至高达 70%。
谭蔚等以水为工质，对某型号梯形波纹 PCHE 中水—水换热进行了研究分析，
研究了两种不同操作条件下梯形波纹 PCHE 的传热性能并做一比较，结果表明，
将冷热工质流量同时增大，可提升湍流度，从而增强传热，传热性能最高可增大

16.35%，但此方法提升效果较差，这是因为流量的增大产生了更大的压降。同时，
采用固定流速法，迭代计算得出传热特性方程，方程表明当雷诺数处于 2000 至
12000 范围内，冷侧传热系数高于热侧；通过线性回归法得出阻力特性方程，并
与其他波纹板片进行对比，方程表明梯形波纹 PCHE 阻力较小。

史阳等采用印刷电路板式换热器作为超临界 CO 2 布雷顿循环发电系统回热
器和冷却器，在全温全压实验条件下测试质量流量对换热器缩比样机的热导、换

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