水力粗糙管

强化超临界传热

粗糙内壁能有效抑制超临界流体常见的传热恶化，是一种可直接用于换热器强化的被动手段。

Wan, Teng · Zhao, Pinghui · Chen, Zhansheng · Jin, Yixuan · Li, Yuanjie · 彭常宏

International Journal of Heat and Mass Transfer 2023

参数信息

入口雷诺数

2700

技术优势

壁温更低

水力粗糙引起的湍流剪切应力和湍流热流增加，增强了近壁区的对流传热，从而降低壁面温度。

抑制传热恶化

粗糙高度增加时，超临界流体典型的传热恶化被显著缓解，使壁温分布更加均匀。

强化湍流

水力粗糙促进了更多的湍流结构并强化了涡旋运动，从而提高了湍流换热能力。

应用场景

• 超临界流体换热：用于超临界流体换热器中，以表面粗糙度被动抑制传热恶化，降低壁温。
• 强化传热管：用作强化传热管，通过壁面粗糙结构增强湍流，提高努塞尔数。
• 超临界水堆：可用于超临界水堆燃料组件，缓解超临界水传热恶化，保障堆芯安全。