Pour améliorer l'efficacité du transfert de chaleur et les performances globales du refroidisseur à gaz supercritique CO₂ (SCO₂), cet article étudie numériquement les caractéristiques d'écoulement et de transfert de chaleur du SCO₂ à l'intérieur d'un tube elliptique torsadé avec ailettes internes, en analysant le mécanisme de renforcement du transfert de chaleur basé sur la théorie de synergie de champ. Les variables de conception sont l'espacement des ailettes (p), la hauteur des ailettes (h), le demi-grand axe (a) et le nombre de Reynolds (Re). Une méthode de surface de réponse (RSM) est utilisée pour construire un modèle de surface de réponse quadratique pour le nombre de Nusselt, le coefficient de friction et un indice d'évaluation des performances globales, suivie d'une optimisation multi-objectifs par l'algorithme génétique non dominé (NSGA-II) pour obtenir la solution optimale de Pareto. Les résultats montrent que l'interaction couplée de la structure torsadée et des ailettes internes induit un écoulement secondaire continu, augmentant la perturbation du fluide et brisant la couche limite thermique, améliorant ainsi significativement les performances de transfert de chaleur convectif. Lorsque h est de 0,5 mm, a est compris entre 3,6 et 3,9 mm, et p entre 50 et 70 mm, un bon équilibre entre amélioration du transfert de chaleur et augmentation de la résistance à l'écoulement est atteint.

CO₂ supercritique;refroidisseur à gaz;tube elliptique torsadé avec ailettes internes;théorie de synergie de champ;optimisation multi-objectifs