
研究进展 · 2026年11月1日
山东大学齐建荟ICHMT:布雷顿循环换热器内金属泡沫中超临界 CO₂ 流动与传热特性数值研究
山东大学团队基于Kelvin十四面体拓扑构建泡沫金属单胞模型,开展孔隙尺度的CFD数值模拟,系统分析不同孔隙率、孔密度、流速、压力工况下的流动压降与换热特性。结果表明,泡沫金属可将Colburn因子提升至光滑管的 5-7 倍,低流速下的高孔密度换热优势显著,而高流速下换热增强效应趋于湍流饱和;孔隙率对流动阻力影响远大于孔密度。研究建立了适用于该拓扑结构的Forchheimer压降关联式,并以传热流阻综合指标j/f筛选得到ε=0.974、40 PPI为低中速区间的最优结构。
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