

近日,合法赌博网站 毛赏博士在《Energy》(中国科合法赌博网站 一区TOP期刊,影响因子10.1)上发表题为“Multi-objective optimization of flow and heat transfer characteristics of liquid lead bismuth and supercritical CO2 in PCHE”(PCHE内液态铅铋和超临界CO2流动传热特性多目标优化)的研究论文。该论文与郑州大学、东南大学联合发表,毛赏博士为论文第一作者,吴学红教授为论文唯一通讯作者,郑州轻工业大学为第一署名单位。
第四代铅铋冷却反应堆与超临界二氧化碳(sCO2)耦合系统是先进核能领域的重要发展方向,其中印刷电路换热器(PCHE)为该系统的核心换热装备。然而,PCHE内液态铅铋(LBE)与sCO2的热阻分布特性和非对称流道内耦合传热行为的研究不充分。此外,缺少非对称流道多目标优化研究,阻碍了最佳结构参数的确定。针对上述问题,以PCHE换热单元为研究对象,构建LBE-sCO2耦合换热模型、热阻计算模型,并结合响应面(RSM)和遗传基因算法(NSGA-II)开展多目标优化。研究结果表明,在相同水力直径下,圆形通道表现出最佳的传热性能,换热系数k=3314 W/(m2·K),高于方形、矩形和传统半圆形通道。进一步提出了正弦sCO2流道和LBE直流道的非对称结构,并研究了振幅A和节距Lp的影响。以sCO2传热系数(hsCO2)、压降(ΔPsCO2)和性能评估标准(PEC)为目标函数进行多目标优化。研究发现在A=0.2 mm和Lp=8 mm时达到最佳PEC=1.40。本研究阐明了PCHE内LBE与sCO2的传热特性,可为第四代铅铋冷却反应堆耦合sCO2布雷顿循环系统中PCHE的结构设计与性能优化提供理论支撑。
此项研究成果得到了国家资助博士后研究计划C档资助、河南省高等学校重点科研项目、郑州轻工业大学博士科研启动基金等项目资助和支持。
文章链接://doi.org/10.1016/j.energy.2026.142846
