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1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1 选题的目的及意义
超临界流体具有类似气体的扩散性及液体的溶解能力，同时兼具低黏度，低表面张力的特性，使得超临界流体能够迅速渗透进入微孔隙的物质，超临界流体是温度和压力均高于临界点的流体,在临界点附近物体的粘性、密度、比热以及其它一些性质变化非常剧烈,处于超临界状态时物质的气液两相性质非常接近,这种特殊的物性使得超临界流体在诸多领域有着非常广泛的应用。
自1869年thomos andrew 首次发现临界现象以来，超临界流体传热技术的应用已经涉及到化学化工、石油、环保、食品、生物技术、能源、分析等诸多领域，其中超临界流体传热特性一直是能源领域的研究重点之一。常温常压下的二氧化碳为气态，其水溶性呈弱酸性，二氧化碳气体不能燃烧但易被液化。二氧化碳的临界点31.1℃、7.38mpa。当温度和压力大于临界点温度和压力时，二氧化碳达到超临界状态。超临界二氧化碳具有许多不同于气体也不同于液体的独特性质:随着温度和压力逐渐升高，二氧化碳从气态变为液态，同时密度也逐渐增加;当温度和压力高于临界点后，呈现为超临界状态。其本身作为换热介质的性质并不够优越。在较低热流密度下,流体临界点附近会发生传热强化；质量流速增加能够使管内换热效果显著增强；浮升力、热流密度、质量流速、压力、进口温度、流道形状等因素对流动换热特性的影响。
较小的温度变化就能引起物理性质的明显改变，精确地预测超临界流体中的传热能够更好地利用超临界流体的传热。因为超临界流体自身所具备的优良特性，使其越来越受到人们的关注，进而使得超临界流体技术得到了迅速发展。物体的运动可简单认为作摇摆运动，摇摆运动对流体的传热和温度有很大影响，研究摇摆运动对超临界流体的影响，掌握其中的规律对利用超临界技术的发展有很大的提升作用，国内外对超临界流体传热性研究也投入了很多，尝试发现运动中的超临界流体中的特性。如能成功研究出超临界流体的传热性，对很多行业会有很大帮助，对很多行业的提升大有帮助。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 以流体力学为理论基础，用有限体积法的分析方式，进行质量流率、热流密度、工作压力对于以超临界二氧化碳为工质的竖直管道传热系数影响的数值模拟。
2.2 借助ansys分析软件，建立sco2竖直管道传热数值模拟的模型。
2.3 应用fluent求解当入口雷诺数，冷壁面温度等参数发生变化是，壁面传热系数延管的分布规律。
3. 研究计划与安排
2019年02月16日--02月28日: 调研,拟定提纲,完成《开题报告》。
2019年03月01日--03月10日: 阅读参考文献，熟悉计算流体力学数值仿真的基本流程。
2019年03月11日--03月20日: 建立竖直管道内超临界二氧化碳传热数值模拟的模型。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 相梦如. 超临界压力co2对流传热数值研究[d].中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所),2018.
[2] 赵哲华. 水平管内超临界压力co2流动与传热特性的数值研究[d].山东大学,2019.
[3] 赵振兴,林原胜,张克龙,刘洲洋.海洋摇摆条件下超临界二氧化碳传热特性的数值研究[j].中国科学院大学学报,2018,35(02):280-288.
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