S-CO2布雷顿循环被认为是最具发展潜力的动力循环之一,其具备高效、紧凑和经济等优点,成为众多国家的重要研究课题。我国作为一个多煤少油的国家,发展S-CO2布雷顿循环对我国的能源政策实施和经济发展具有重要的现实意义。研究S-CO2布雷顿循环首先需要掌握S-CO2的换热特性,目前对S-CO2换热特性的研究多集中于临界点附近,关于较高参数的研究相对较少。而火力发电向高温、高压方向发展已成为一种趋势,研究S-CO2在高参数下的换热特性十分必要。本论文对较高参数下S-CO2的换热特性进行研究,重点探寻各种影响因素对换热的影响规律,对S-CO2布雷顿循环在发电应用具有一定的参考价值。本文采用数值模拟的方法,首先对比了S-CO2和S-H2O在32MPa下的换热特性,比较了两者的温度、速度、换热系数和努塞尔数的变化。结果表明:在32MPa的入口压力下S-CO2的壁面温度、中心温度和两者的差值均大于S-H2O;S-CO2的平均速度大于S-H2O;对于换热系数和努塞尔数来说,S-H2O大于S-CO2。其次,对S-CO2在较高操作参数下的换热特性进行研究。结果表明:较大的入口压力下,随入口压力增加,S-CO2的温度、速度、密度、雷诺数、换热系数和努塞尔数几乎不变,说明高参数下入口压力对S-CO2的换热影响较小。而高参数下,温度对S-CO2的换热影响很大,随着温度增加,管内温度、速度和换热系数增大,密度、雷诺数和努塞尔数均减小。随着热流密度增大,S-CO2在管内的温度增加很快,热流每增加100 k W/m~2,出口温度增大约130 K,速度也随着热流密度增大而增大,密度、雷诺数和换热系数则均减小,主要表现在圆管中部,努塞尔数减小。随着质量流量增大,S-CO2在管内的温度减小,速度增大,而且变化很大,密度、雷诺数、换热系数和努塞尔数则均增大。再次,采用正交法对S-CO2在高操作参数下的换热进行了优化,分析了入口压力、入口温度、热流密度和质量流量对S-CO2换热的影响,采用多元非线性回归进行预测分析,并拟合出了换热关联式。结果表明对换热影响从大到小依次为入口温度、质量流量、热流密度和入口压力。然后,分析了管径、倾斜角度、流动方向和管型等结构参数对S-CO2换热特性的影响。结果表明:在较大的管径下随着管径的增大壁面温度增大,但是传热减弱,倾角对换热的影响不大,顺流向下的流动方向最有利于传热,半圆管和方管均产生局部高温度不利于换热。最后,对S-CO2在非均匀热流加热下的换热特性进行了分析,分别从轴向非均匀加热、周向非均匀加热和双向非均匀加热下的换热特性进行了研究,对比了非均匀加热和均匀加热下的换热特性。结果表明:三种非均匀加热方式下的换热系数和努塞尔数均小于均匀加热。