曾剑锐,张尧立,2*,徐 宏,叶 楷，许 松，洪 钢,2

(1.厦门大学能源学院,福建厦门361102；2.福建省核能工程技术研究中心，福建厦门361102)

超临界CO2(sCO2)具备良好的传热特性、较易达到的临界温度与压力、无毒、容易获得等特点，可作为良好的循环工质应用于sCO2布雷顿循环系统，降低压缩机功率，提高系统循环效率，并大大减小设备的体积[1]，在未来有望应用于第4代先进核能系统.

由于sCO2在临界点附近物性变化非常剧烈，这对其流动和传热影响很大，sCO2的对流传热问题在理论和应用上存在许多问题有待解决.Jiang等[2-3]对sCO2流过竖直加热圆管的对流传热问题进行了系列实验研究，并用ANSYS Fluent商业软件进行数值模拟，分析热流密度和浮升力等因素对流动传热的影响.Lei等[4]利用Fluent软件对低质量流量下sCO2的竖直流动进行数值模拟，研究流动参数和热物性参数的规律，探索传热机理.

然而，目前sCO2的数值模拟大多是通过商业软件来进行的[5-6]，而商业软件不能够准确地模拟sCO2的对流与传热.在我国大力发展自主知识产权软件的大背景下，OpenFOAM的开源特性有助于打破软件的版权壁垒，自主地开发研究工具.此外，sCO2有3种对流传热模式：正常传热、传热恶化和传热强化.使用OpenFOAM可以定制化开发求解器，对于研究3种传热模式具有很强的拓展性.研究人员曾利用OpenFOAM对sCO2的对流传热展开模拟研究.Xiong等[7]对湍流模型进行修改并植入OpenFOAM中，将新模型用于sCO2流过竖直加热圆管的模拟计算，重点研究新模型对sCO2流动传热规律的预测……