高温熔盐印刷电路板式换热器的热工水力特性研究

TL99; 印刷电路板式换热器(Printed Circuit Heat Exchanger,PCHE)换热效率高,结构紧凑,可作为小型模块化熔盐堆热量传输的关键设备,对其流动换热特性的研究具有重要意义.采用数值模拟方法,以翼型通道的熔盐(FNaBe)-氦气换热器为研究对象,通过计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟计算对其熔盐侧的传热特性和阻力特性进行对比分析,分别得到不同温度、翅片类型和不同节距结构下的熔盐(FNaBe)-氦气换热器的流动换热特性,并与传统直通道结构对比进行综合评估.研究结果表明,数值模拟的计算结果与实验结果对比符合较好,...

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Published in核技术 Vol. 47; no. 4; pp. 126 - 136
Main Authors 丁梦婷, 陈玉爽, 傅远
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800 01.04.2024
中国科学院先进核能创新研究院 上海 201800
中国科学院大学 北京 100049%中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800
Subjects
流动换热特性
Printed circuit heat exchanger
印刷电路板式换热器
熔盐
Thermal-hydraulic performance
Numerical simulation
数值模拟
Molten salt
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ISSN0253-3219
DOI10.11889/j.0253-3219.2024.hjs.47.040601

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Summary:TL99; 印刷电路板式换热器(Printed Circuit Heat Exchanger,PCHE)换热效率高,结构紧凑,可作为小型模块化熔盐堆热量传输的关键设备,对其流动换热特性的研究具有重要意义.采用数值模拟方法,以翼型通道的熔盐(FNaBe)-氦气换热器为研究对象,通过计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟计算对其熔盐侧的传热特性和阻力特性进行对比分析,分别得到不同温度、翅片类型和不同节距结构下的熔盐(FNaBe)-氦气换热器的流动换热特性,并与传统直通道结构对比进行综合评估.研究结果表明,数值模拟的计算结果与实验结果对比符合较好,翼型翅片流道结构相较于直通道结构能够强化传热、降低阻力,其中节距为8 mm的NACA0025翼型翅片流道结构的流动传热特性最好.本研究建立的数值模拟方法能够用于印刷电路板式换热器的流动传热特性的预测,拟合出节距为8 mm的NACA0025翼型翅片结构的经验关联式,为后续换热器的设计提供理论基础.
ISSN:0253-3219
DOI:10.11889/j.0253-3219.2024.hjs.47.040601