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逆流换热器热力学优化方法比较
2015年06月26日 09:01 中国换热器网
  换热器作为种各工业领域广泛使用的设备,它的研究倍受重视。目前关于换热器的研究大概有两块领域,是换热器传热强化的研究,主要目的是提高换热器流体和固壁间包括换热器的熵产分析换热器火用效率分析,从使换热过程不可逆性*小的角度来优化换热器。本文正是要对热力学优化的两类方法基于温差场均匀性原则进行比较分析。  过增元在1996年提出换热器温差场均匀性原则,进而从数值解解析解和实验方面进行了验证,并应用它得到了提高换热器效能的新方法,同时阐明它以热力学第定律为理论基础。过先生将此原则指导叉流换热器换热强化,通过重新分配换热面积或改变管路连接方式来实现换热的强化。对于换热方式已定的逆流换热器,通过改变传热单元数和热容量比界来做优化时,可以应用此原则对已有的优化方法作比较选择。  已有的两类换热器热力学优化的方法,从目标函数来看,大概有两类是研究传热过程的熵产,是定义火用效率做分析。在熵产方面,徐志明杨善让5等人,能大曦6等人的研究可以得到结论当1定,变化时,界为换热器性能*佳。你不变,变化时,能大6等人得到对于逆流换热器,产生数随旧1;的增大而单调减小。关于火用效率,杨善让徐志明9等人,分析考虑换热器阻力的火用效率;7,得到对于逆流换热器,1不变,1变化时,7在评近似为1时取得*大;不变,较大时,随着1的增加,77越来越低。由此,在不变,4变化时,火用效率分析和熵产分析得到了相反的结论。如何对这两种方法做出选择,可以结合温差场均,性因子来判断。  通过对逆流换热器在分别变化两种情况,求得同时得到温差场的不均匀因子0,发现在不变,1增加时,随着接近于温差场越来越均匀,1也越来越小。当评定不为1时,随着1;的增加,温差场越来越不均匀,而8却越来越小。由此,的变化在定1;变化时与温差场均匀性原则分析出现了矛盾。借鉴8如及能大等人对熵产的分析,把熵产分为由于热容量不匹配引起的熵产和由于换热面积有限引起的熵产,可以得到温差场均匀性只与由于热容量不匹配引起的那部分熵产生数变化协调,总与由于换热面积有限引起的那部分熵产生数变化相反。由于温差场均匀性原则是从换热的物理机制出发提出的,熵产分析还包含物理机制以外的因素。而包括阻力的火用效率分析,在奶或变化时,它的变化规律符合温差场均匀性原则,从这个角度,建议选用火用效率来做换热器的热力学优化。  谢晓云,女,981年月生,直博生,地址清华大学建筑技术科学系,邮政编码100084
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