对流换热可控温差场分布原则.pdf

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1、第39卷第1期华北电力大学学报V0l_39．NO．12012年1月JournalofNoAhChinaElectricPowerUniversityJan．，2012对流换热可控温差场分布原则王松平，陈清林(1．青岛大学师范学院，山东青岛266071；2．中山大学化学与化学工程学院，广东广州510275)摘要：应用史积概念导出了对流换热过程的炙积耗散表达式，进一步基于炙积耗散极值原理讨论了换热器Ⅳ股冷、热流在不同情况下参与换热的优化。研究表明，若参与换热的任何冷、热流之间的温差可以独立调控，在总换热量一定寻求熄耗散最小或在总'足积耗散一定的条件下寻求换热量最大，则整个换热

2、系统冷、热流之间的温差分布均匀时换热最优；若参与换热的任何冷、热流体之间的换热量或丈积损耗可独立确定，则换热冷热流之间的温差分别保持各自的均匀温差分布时换热最优；若在任何冷、热流之间存在可能换热的情况下，无论是总换热量一定时寻求火积耗散最小，还是总史积耗散一定时寻求换热量最大，整个换热系统不同的冷热流换热的优化温差并不是同一个常数。关键词：对流换热；史积耗散；温差场；换热优化中图分类号：TK124文献标识码：A文章编号：1007—2691(2012)0l一0043—06Distributionprincipleoftemperature-diferencefieldcon

3、trolledforconvectionheattransfersystemWANGSong．ping，CHENQing—lin(1．Normalcollege，QingdaoUniversity，Qingdao266071，China；2．SchoolofChemistryandChemicalEngineering，SunYat—senUniversity，Guangzhou510275，China)Abstract：Theentransydissipationexpressionforaconvectionheattransferprocesswasderivedb

4、yapplyingentransyconception，andtheheattransferoptimizationsforN·streamheatexchangerswereinvestigatedatdifferentconditionsbyapplyingentransydissipationextremumprinciple．Theresultsshowthatthetemperature-differencefieldbetweenthehotandcoldfluidsisuniformiftheentransydissipationreachesaminimu

5、mforagiventotalheatdutyorifthetotalheatdutyreachesamaximumforagiventotalentransydissipationonconditionthatanytemperature—differencebetweenhotandcoldfluidsinvolvedinheattransfercanbecontrolledindependently，thatthetemperature-differencefieldbetweenthehotandcoldfluidsmaintainitsownuniformity

6、ifanyheatdutyorentransydissipationbetweenhotandcoldfluidsinvolvedinheattransferisgivenindependently，andthattheoptimumtemperaturedifferencebetweenthediferenthotandcoldfluidsmaintaindifferentuniformitywhethertheentransydissipationreachesaminimumforagiventotalheatdutyorthetotalheatdutyreache

7、samaximumforagiventotalentransydissipationwhenheattransferexistswithinanypossiblehotandcoldfluids．Keywords：convectionheattransfer；entransydissipation；temperature—differencefield；heattransferoptimization设计，是指在一定流动功消耗的条件下如何使换0引言热效率最大，或在换热效率一定的条件下流动功消耗最小。传热过程的不可逆性使得换热系