文 献 综 述
一、引言
流体的临界点是饱和液相线与饱和气相线的交点【1】，该点的温度、压力是一定的。超临界流体是指温度、压力高于临界状态的流体。这种状态下的流体既不是气态也不是液态。在超临界点附近流体的物化性质会发生强烈变化，其传热特性也与流体一般状态不同。目前超临界状态研究的流体一般是水、二氧化碳以及碳氢燃料，其传热特性受到多种因素的影响。在一定条件下，流体还会出现传热强化和恶化现象。
二、传热特性
影响超临界流体的传热性质的因素有很多，主要有：质量流速、热流密度、压力、流动方向、热膨胀作用（轴向表现为流动加速效应，径向表现为浮升力效应）。除此之外，流体流经的管道也对超临界流体的传热性质有一定影响。目前对于超临界流体的传热关联式有很多，但都有一定适用条件。大多都是通过对亚临界传热关联式进行一定修正（如物性修正、无量纲修正、分段函数修正）得来的【2】。
2.1.质量流速的影响
对于普通流体，质量流速增加可以降低边界层厚度，增大管内流动的湍流程度，增强管内换热效果。同样的，对于超临界流体，换热系数一般随着质量流速的增加而增大，但前提是热流密度较大。在热流密度较小时，情况正好相反，质量流速较小时反而传热性能较好。在热流密度较大时，流体温度与拟临界状态温度比较相近，增大质量流速时，粘度降低，流速增大，更有利于传热。同时比热容也会增大，更容易带走热量。但是在热流密度较低时，流体温度与拟临界温度差距很大，增大质量流速，流体物性参数的变化并不明显。因此导致了在质量流速较低时，换热系数反而更大。
2.2.热流密度的影响
同样地，热流密度对换热系数的影响也很复杂。大多数情况下随着热流密度的增加，传热性能降低。但是也存在相反的情况。造成这一现象的原因主要是流体温度与壁面温度的变化。随着热流密度的增加，流体温度增加。当流体温度接近拟临界温度时，流体的比热增大，粘度和密度减小，因此增强了传热。但同时壁面温度也随着热流密度的增加而增加。当壁面温度远高于拟临界温度时，靠近壁面的流体密度、导热系数和比热容都很低，这就会使流体的传热降低。这两种效应相互削减，因此就造成了热流密度对传热性能的两种截然相反的影响。
在热流密度较低时，流体温度接近拟临界温度，壁面温度仅略高于拟临界温度，此时增大热流密度，流体温度增大对传热性质的增强效果强于壁面温度增加的减弱效果，因此换热系数随着热流密度值的增加而增加。但热流密度较高时，流体温度接近或略高于拟临界温度, 而壁面温度远高于拟临界温度，此时壁面温度的恶化效应超过流体温度的增强效应，从而导致了相反的结果。由此可见，热流密度和质量流速对传热性质的影响是相互作用的，单一分析其中一个是不严谨的，可以将其比值作为分析的对象。
