刘凯， 明杨， 胡朝营， 赵富龙， 余霖， 田瑞峰

(1.哈尔滨工程大学 核科学与技术学院，黑龙江 哈尔滨 150001； 2.黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001； 3.中国核动力研究设计院，四川 成都 610213)

随着核科学与技术的不断发展，核电所占发电总份额越来越多。其中超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环系统作为一种新型高效热能转换系统，在气冷堆中占比越来越大。核反应堆内换热器的换热能力对布雷顿循环系统的热效率有着明显的影响，而印刷电路板式换热器(printed circuit heat exchanger，PCHE)作为一种新型微通道紧凑型换热器在高温高压、高热流条件下相比于普通换热器换热性能更加显著[1]。除在流动换热方面，超临界二氧化碳在萃取、喷涂、清洗、药物制备等领域已得到广泛研究、发展和应用[2-3]。二氧化碳在临界区附近物性会发生剧烈变化，尤其是其比热、热导率、粘度和密度等物性在跨临界区域有极大梯度的变化，工质物性对系统运行压力、温度较为敏感，给超临界二氧化碳换热研究带来了很大困难和挑战[4]。学者已经对超临界二氧化碳印刷电路板换热器的换热特性做了许多的实验和模拟计算。徐向阳等[5]通过数值模拟方法对超临界工况下PCHE的传热和阻力性能进行了研究，探讨了数值模型在两侧变物性流体共轭换热工况下的准确性，同时重点研究了不同工况下流体物性导致的压力和温差变化差异。Marchionni等[6]提出了一种用于超临界二氧化碳电力系统中的PCHE建模方法。……