基于概率密度函数的超临界流体强非线性物性湍流传热模型改进研究

项目名称： 基于概率密度函数的超临界流体强非线性物性湍流传热模型改进研究

项目编号： No.51406166

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 李红智

作者单位： 西安热工研究院有限公司

项目金额： 27万元

中文摘要： 超临界流体以其突出的传热特性被许多研究人员考虑可用于多种新型的能量转化和先进动力系统中。超临界流体与单相流体湍流传热在微观传热机理和工程实践上都存在明显的差别，其突出的特点是各个物性都与温度存在强烈的非线性函数关系，从而表现出一些特有的强非线性特征。现存的传热模型还不能准确的反映这些特征。本项目基于过去的研究基础，从统计概率角度出发，引入概率密度函数，系统地研究超临界流体共有的非线性传热特征和其内在的物理机制，特别是被很多研究者忽视的物性在时间维度上与瞬时温度的强非线性关系，进一步发展得到物理机制上更加合理的物性时间统计平均方法以及概率密度函数特征值与物性的非线性程度、湍流强度和热流密度等因素的定量关系。在此基础上，对现有经验关系式和数值传热模型进行改进和验证，使其准确反映超临界流体特有的非线性传热特征，为以超临界流体为工质的先进动力系统的设计和开发提供重要的理论基础和技术支持。

中文关键词： 超临界流体；对流传热；传热机理；湍流传热模型；热物性

英文摘要： Supercritical fluids, due to their highly efficient heat transfer effectiveness, have been extensively concerned to be used in certain advanced energy conversion and power systems. It exists many obvious differences between supercritical fliuds and si

英文关键词： supercritical fluid；convective heat trasnfer；heat transfer mechanism；turbulent heat transfer model；thermal properties