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作者：曹凤岩;鲁军辉;陈红兵;王岩;王随林;
单位：北京建筑大学环境与能源工程学院;北京空间飞行器总体设计部航天器热控全国重点实验室;
摘要：碳捕集与封存是实现“双碳”目标的重要途径，超临界水煤制氢耦合CO_2/H_2O混合工质热力发电系统排气为低压、低温CO_2/H_2O混合气体，为实现零碳排放及热量回收，冷凝分离CO_2/H_2O是必要途径。采用Fluent软件模拟了CO_2/H_2O混合气水平叉排管束外的冷凝换热特性，运用VOF模型、组分输运模型以及利用UDF编写的相变模型加载两相流的质量、能量和组分源项，研究了壁面液膜的形成发展过程和液滴附近流线、速度矢量、液相体积分数的分布，以及速度、蒸汽过热度和不凝气体含量对传热系数和扩散层热阻的影响。结果表明：模拟结果与实验数据相吻合，液膜热阻不随蒸汽过热度变化，但随CO_2摩尔分数、入口流速和总压力的升高而减小；混合气体扩散层热阻随CO_2摩尔分数和过热度的升高而增大，随入口流速的增大而减小；总传热系数随蒸汽过热度、入口流速和压力的升高而增大，随CO_2摩尔分数升高而减小，且局部冷凝传热系数与液膜厚度呈负相关，提出了一种适用于低压CO_2/H_2O冷凝传热、传质的无因次关联式。
关键词：数值模拟;;CO_2/H_2O混合气;;低压;;叉排管束;;凝结换热
基金资助：国家自然科学基金项目（52406063）;; 北京学者计划项目（2015022）;; 北京市教育委员会科研计划项目（KM202310016006）~~
