Thermal-mechanical coupled stress prediction of printed circuit heat exchanger in the supercritical CO2 Brayton cycle
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Printed circuit heat exchanger (PCHE) is widely recognized as the most promising heat exchanger for supercritical CO 2 (SCO 2 ) Brayton cycle. Stress assessment is critical to ensuring the safety and longevity of PCHE. This study addresses a critical gap in the thermal-mechanical stress assessment of PCHE for SCO 2 Brayton cycles by developing novel quantitative models to predict equivalent stresses at semicircular channel tips. Unlike conventional ASME codes, which overlook thermal stress, the pseudo-2D ANSYS Workbench model integrating both thermal and mechanical stresses, was used to offer a comprehensive evaluation. Key structural parameters (channel diameter, plate thickness, ridge thickness) and operational parameters (pressure, temperature difference) were analyzed. The results reveal that mechanical stress is most sensitive to cold-side pressure, while thermal stress correlates linearly with temperature gradients. Dimensional analysis yielded predictive formulas for thermal stress (±13.3% error) and mechanical stress (±14.3% error), validated against finite element method results. A backpropagation neural network further improved prediction accuracy (errors <10%). The proposed models streamline PCHE design verification and dynamic control optimization, ensuring safer and more efficient SCO 2 cycle operation. This research advances sustainable energy systems by providing reliable tools for PCHE stress assessment, with potential applications in solar, nuclear, and waste heat recovery systems.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| 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 découle