印刷电路板换热器在超临界二氧化碳布雷顿循环系统中的动态特性研究

摘要

为了制定有效的系统控制策略，保证系统安全稳定运行，针对印刷电路板换热器(PCHE)在核能超临界二氧化碳布雷顿循环中作为回热器的应用进行了研究，分析了PCHE在不同扰动条件下的性能表现。采用分段设计方法，构建了一维稳态设计模型，对PCHE进行了稳态传热设计及分析。以稳态设计作为初始条件，利用Simulink软件，建立了PCHE的动态仿真模型，模拟了流体入口温度或流量发生变化时PCHE的动态响应。结果表明：回热器冷侧入口温度发生变化时，热侧出口温度变化明显，出现了约12 K波动，且热侧出口温度响应相对较快，而热侧入口温度变化对热侧出口温度影响微小，仅波动1 K左右；流量变化对回热器效能影响较大，冷侧流量减小或热侧流量增加使得回热器效能降低了6%左右，较大的回热器热惯性使得两侧出口温度对流量的响应较慢，出现了一定的延迟。研究结果可为系统调节与控制提供可靠的指导。

关键词

印刷电路板换热器 / 传热系数 / 超临界二氧化碳 / 动态响应

基金资助

国家自然科学基金资助项目(51976147)