Developing Heat-Transfer Correlations for Supercritical CO2 Flowing in Vertical Bare Tubes
Notice bibliographique
Résumé
This paper presents an analysis of three new heat-transfer correlations developed for supercritical carbon dioxide (CO2) flowing in vertical bare tubes. A large set of experimental data was obtained at Chalk River Laboratories (CRL) AECL. Heat-transfer tests were performed in upward flow of CO2 inside 8-mm ID vertical Inconel-600 tube with a 2.208-m heated length. Data points were collected at outlet pressures ranging from 7.4 to 8.8 MPa, mass fluxes from 900 to 3000 kg/m2s, inlet fluid temperatures from 20 to 40°C, and heat fluxes from 15 to 615 kW/m2; and for several combinations of wall and bulk-fluid temperatures that were below, at, or above the pseudocritical temperature. The objective of the present experimental research is to obtain reference dataset on heat transfer in supercritical CO2 and improve our fundamental knowledge of the heat-transfer processes and handling of supercritical fluids. In general, heat-transfer process to a supercritical fluid is difficult to model, especially, when a fluid passes through the pseudocritical region, as there are very rapid variations in thermophysical properties of the fluid. Thus, it is important to investigate supercritical-fluid behaviour within these conditions. In general, supercritical carbon dioxide was and is used as a modelling fluid instead of supercritical water due to its lower critical parameters compared to those of water. Also, supercritical carbon dioxide is proposed to be used as a working fluid in the Brayton gas-turbine cycle as a secondary power cycle for some of the Generation-IV nuclear-reactor concepts such as a Sodium-cooled Fast Reactor (SFR), Lead-cooled Fast Reactor (LFR) and Molten-Salt-cooled Reactor (MSR). In addition, supercritical carbon dioxide was proposed to be used in advanced air-conditioning and geothermal systems. Previous studies have shown that existing correlations deviate significantly from experimental Heat Transfer Coefficient (HTC) values, especially, within the pseudocritical range. Moreover, the majority of correlations were mainly developed for supercritical water, and our latest results indicate that they cannot be directly applied to supercritical CO2 with the same accuracy as for water. Therefore, new empirical correlations to predict HTC values were developed based on the supercritical CO2 dataset. These correlations calculate HTC values with an accuracy of ±30% (wall temperatures with accuracy of ±20%) for the analyzed dataset.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».