增材制造微通道换热器流动传热特性实验研究
Experimental Study on Flow and Heat Transfer Characteristics of Additively Manufactured Microchannel Heat Exchangers
摘要: 小型反应堆对换热设备小型化提出需求，针对某管壳式换热器的小型化需求，设计了一款适合应用增材制造技术加工的高性能矩形微通道热交换器(additive manufacaturing rectangular microchannel heat exchanger，AMRMHE)。根据金属增材制造的特点，采用激光选区熔融技术（SLM）完成不锈钢样件加工。样件具有120个通道尺寸为3.9mm的冷侧微通道和97个通道尺寸为3mm的热侧微通道，换热面紧凑度达到480m2/m3。通过搭建AMRMHE流动换热实验平台，对AMRMHE冷、热侧的流动与换热特性开展了实验研究。研究结果表明，在211mm×98mm×992mm AMRMHE实验件中最大可实现4058.1kW/m3体积换热功率，是原型管壳式换热器的5倍；AMRMHE整体换热性能与流体流量以及温度密切相关，热侧流量对换热系数影响显著高于热侧温度；AMRMHE冷、热侧压降随流量上升而增大，热侧由于管道水力直径更小，流动阻力高于冷侧。研究结果表明AMRMHE是满足小型核反应堆换热设备高效紧凑需求的有效方案。
版本历史
| [V1] |
2025-07-13 16:58:53 |
ChinaXiv:202507.00134V1
|
下载全文 |
相关信息
点击量
下载量
