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随着节能减排、环境友好的呼声越来越高,寻找可替代破坏环境、造成温室效应的制冷工质已经成为一大研究热点,二氧化碳作为自然工质,特别是在超临界状态下,流动及传热性能优良,具有极其广阔的应用前景。国内外学者在超临界二氧化碳传热领域的研究很多,对于应用较多的超临界CO2平行流气冷器的流动研究较少,本文综合应用数值模拟、正交实验设计及实验研究的方法,对超临界二氧化碳平行流气冷器内部流量分配特性进行了分析研究,论文主要的研究内容及结果包括:(1)本文结合物性软件REFPROP得到二氧化碳超临界区域的物性,总结了几种不同参数随温度的变化曲线,发现基本的变化趋势一致,在临界点附近变化最为剧烈。温度一定时,压力越大对应的值越大;而在一定的压力下,随着温度的升高,曲线逐渐平缓。(2)数值模拟与正交实验设计法结合研究气冷器流量分配特性,首先列出影响内部流量分配的几个重要的因素:扁管与集流管组合深度、扁管长度、扁管排数、扁管间距、微通道孔径、微通道孔数,选取水平数和考察指标,查阅相关正交表,确定不同组合形式,共24组,在ANSYS软件中分别建立整体气冷器模型随后进行计算,结果表明:对于总的流量分配不均度而言,各因素的影响主次为扁管间距<微通道孔数<扁管排数<组合深度<扁管长度<微通道孔径;对于进出口压降而言,各因素的主次为组合深度<扁管长度<扁管间距<微通道孔数<扁管排数<微通道孔径。兼顾总的流量不均度和进出口压降两个指标,根据综合平衡法分析,在本文参数范围内,总的流量分配不均匀是主要考虑问题,最优组合为组合深度0.4,扁管长度200mmm,扁管排数8,扁管间距9.0mm,微通道孔径0.6mmm,微通道孔数9。(3)比较分析不同型式的集流管对微通道整体流量分配的影响,结果发现,集流管为D型结构的微通道气冷器流量分配最为均匀,比较了不同当量直径的D型集流管,当量直径为13.3mmm的D型管更适合用于提高流量分配性能。并将不同进口压力、进口温度、进口质量流量下的气冷器内部流量分配情况进行对比,分析表明,压力和温度对流量分配的均匀性影响很小,质量流量不同,曲线趋势基本一致,随着进口质量流量的增大,总的流量不均度也有上升的趋势。(4)根据实验的原理,制定了实验方案,设计了一套微通道气冷器冷模实验装置,测量进口流量分别为18L/h、28L/h、38L/h时各排微通道内的流量,与数值模拟结果吻合度较好,证明数值模拟结果的准确性和可靠性。