Thermal-mechanical coupled stress prediction of printed circuit heat exchanger in the supercritical CO2 Brayton cycle
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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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».