摘要
超臨界CO2（SCO2）ガス冷却器の熱伝達効率および総合性能を向上させるために、本論文では内リブねじれ楕円管内のSCO2の流動および熱伝達特性を数値的に研究し、場協同理論を組み合わせて当該管内の強化熱伝達機構を分析した。ピッチ（p ）、リブ高さ（h ）、長半径（a ）、およびレイノルズ数（Re ）を設計変数として、応答曲面法（RSM）によりヌッセル数、摩擦係数、および総合性能評価指標の二次応答曲面モデルを構築し、非支配遺伝子アルゴリズム（NSGA-II）を用いて多目的最適化を実施し、パレート最適解を得た。研究結果は、ねじれ構造と内リブ構造の結合効果が持続的な二次流動を誘起し、流体攪乱を増強し熱境界層を破壊することで対流熱伝達性能を著しく向上させることを示した。h が0.5 mm、a が3.6～3.9 mm、p が50～70 mmの範囲にあるとき、熱伝達増強と流動抵抗増加の良好なバランスが実現される。
关键词
超臨界CO2;ガス冷却器;内リブねじれ楕円管;場協同理論;多目的最適化