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一维换热器中温差场均匀性原则的证明 被引量:40
1
作者 宋伟明 孟继安 +1 位作者 梁新刚 李志信 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2460-2464,共5页
The uniformity principle of temperature difference field is a phenomenological principle,which has not been theoretically proved.For one-dimensional two-and three-stream heat exchangers,the extremum principle of entra... The uniformity principle of temperature difference field is a phenomenological principle,which has not been theoretically proved.For one-dimensional two-and three-stream heat exchangers,the extremum principle of entransy dissipation was used to optimize the heat transfer process by variational calculus.It was indicated that the temperature difference field between the hot and cold fluids should be completely uniform if the entransy dissipation reached a minimum for a given heat duty,or if the heat duty reached a maximum for a given entransy dissipation.So,the uniformity principle of temperature difference field of heat exchangers was primarily proved. 展开更多
关键词 换热器 温差场均匀性原则 火积耗散极值原理
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多股流换热器动态过程场协同分析 被引量:6
2
作者 张勤 李志信 梁新刚 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期782-786,共5页
建立了多股流板翅式换热器动态数学模型,通过换热器入口温度及流量阶跃的改变,模拟过渡过程中温度场的动态响应,利用温差场均匀性因子对多股流换热器过渡过程动态特性进行了评价,通过分析内部温度场与速度场的协同关系,揭示温差场在动... 建立了多股流板翅式换热器动态数学模型,通过换热器入口温度及流量阶跃的改变,模拟过渡过程中温度场的动态响应,利用温差场均匀性因子对多股流换热器过渡过程动态特性进行了评价,通过分析内部温度场与速度场的协同关系,揭示温差场在动态过程中的变化特征。将温差场均匀性因子与过渡时间结合,建立了自组织能力系数,并对多股流换热器控制品质进行了分析。多股流换热器在流量阶跃时,温差场均匀性因子平缓迁移,而温度阶跃时变化剧烈且存有极值。多股流换热器自组织系数越大,越易达到新的热平衡。 展开更多
关键词 协同 温差场均匀性 多股流板翅式换热器 动态特 数学模型
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换热器强化的场协同原则 被引量:50
3
作者 过增元 魏澍 程新广 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第22期2324-2327,共4页
提高换热器的传热性能可以有两个层次,第1个层次是增加对流换热系数,第2个层次是改善换热器整体安排.围绕第2个层次讨论,提出了改善换热器中冷热流体温度场间的协同就能提高换热器的效能.换热器中冷热流体温度场的函数形式越接近,冷热... 提高换热器的传热性能可以有两个层次,第1个层次是增加对流换热系数,第2个层次是改善换热器整体安排.围绕第2个层次讨论,提出了改善换热器中冷热流体温度场间的协同就能提高换热器的效能.换热器中冷热流体温度场的函数形式越接近,冷热流体的温差场越均匀时,称冷热流体温度场的协同越好.通过重新分布换热面积可提高叉流换热器的效能,当换热面积具有最佳分布时,叉流换热器的效能可与逆流换热器的效能相等. 多股流换热器中,顺流换热方式的换热量可以高于逆流换热方式,表明换热器的传热性能的高低取决于它们的温差场均匀性即冷热流体温度场协同程度,而不是取决于流动方式。 展开更多
关键词 换热器 强化换热 协同 温差场均匀性 传热
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直接接触式换热器传热性能多目标优化 被引量:2
4
作者 徐建新 李彪 +1 位作者 李泽西 王华 《昆明理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第6期1-8,共8页
直接接触式换热器传热性能研究对中低温余热的高效利用起着决定性作用.本研究通过控制分散相和连续相初始温差和流率比,研究了不同初始温差和流率比对连续相和分散相出口温度、温差场均匀性因子、(火积)耗散、容积换热系数的影响,建立了... 直接接触式换热器传热性能研究对中低温余热的高效利用起着决定性作用.本研究通过控制分散相和连续相初始温差和流率比,研究了不同初始温差和流率比对连续相和分散相出口温度、温差场均匀性因子、(火积)耗散、容积换热系数的影响,建立了(火积)耗散、温差场均匀性、容积换热系数的多指标评价模型.研究发现:蒸发器在恒温状态下,初始温差增加,容积换热系数和系统的(火积)耗散也随之增加.研究表明:当初始温差为100℃,流率比为6∶1时,系统的(火积)耗散最小,传热不可逆性较小,容积换热系数最大.多目标评价为蒸发器优化提供了指导意义. 展开更多
关键词 直接接触式换热 (火积)耗散 温差场均匀性原理 容积换热系数 多目标优化
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换热器优化中均分原则的适用性分析 被引量:1
5
作者 程雪涛 张龙飞 梁新刚 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期1231-1244,共14页
在许多物理过程的优化设计中,其优化结果反映为某些物理量或者函数的均匀分布,即相应的均分原则.针对两股流和三股流换热器的优化分析,讨论了热力学力场均匀性原则、ΔT/T场均匀性原则和温差场均匀性原则三项均分原则的适用性.研究表明... 在许多物理过程的优化设计中,其优化结果反映为某些物理量或者函数的均匀分布,即相应的均分原则.针对两股流和三股流换热器的优化分析,讨论了热力学力场均匀性原则、ΔT/T场均匀性原则和温差场均匀性原则三项均分原则的适用性.研究表明,当换热量给定时,前两项原则既不能给出最小的换热器熵产率,又不能给出最高的换热器效能;而当换热器实现最佳传热性能时,前两项原则得不到满足.对于温差场均匀性原则,不论冷热流体间的传热系数是否为常数,均可基于理论对其进行数学证明.当冷热流体温差场完全均匀时,换热器的耗散热阻达到最小值.可见,温差场均匀性原则可以给出换热器的最佳传热性能.进一步,本文给出了简单的案例,直观地验证了上述结论.理论与案例分析的结果进一步表明,热力学力场均匀性原则和ΔT/T场均匀性原则都是基于熵产的概念得到的,而熵产从做功能力损失的角度衡量不可逆性,导致这两项原则与传热优化的目的不一致,而且其推导过程中所采用的传热定律也不符合实际的传热过程;而用于证明温差场均匀性原则的(火积)耗散则从传热能力损失的角度衡量传热过程的不可逆性,其优化目标与传热优化目标则是一致的.这就是前两项原则不适用于换热器优化分析而温差场均匀性原则适用的根本原因. 展开更多
关键词 均分原则 换热器 (火积)耗散热阻 温差场均匀性原则 热力学力
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基于场协同原理的换热器控制过程研究
6
作者 张方驹 侯聪 +1 位作者 蒋彦龙 王合旭 《世界科技研究与发展》 CSCD 2016年第6期1194-1197,1233,共5页
基于场协同原理,评价不同调节方式下换热器控制过程的过渡品质。通过建立板式换热器的动态特性数学模型并进行数值仿真计算,模拟不同调节方式下板式换热器的动态过渡过程,然后基于换热器自组织能力系数,将温差场均匀性因子的变化量与过... 基于场协同原理,评价不同调节方式下换热器控制过程的过渡品质。通过建立板式换热器的动态特性数学模型并进行数值仿真计算,模拟不同调节方式下板式换热器的动态过渡过程,然后基于换热器自组织能力系数,将温差场均匀性因子的变化量与过渡时间相结合,用以评价不同调节方式下换热器控制过程过渡品质的优劣。结果发现指数调节方式下目标流体的出口温度偏差最小,过渡时间最短,场协同效果最优,线性调节方式次之,阶跃调节方式最差。 展开更多
关键词 板式换热器 数值仿真 协同 温差场均匀性因子
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最小热阻原理在组合式相变材料蓄热过程优化中的应用 被引量:10
7
作者 王慧儒 吴慧英 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第34期3377-3385,共9页
最小热阻原理为近年来火积理论中所提出的传热过程优化的新方法.本文基于最小热阻原理对组合式相变材料蓄热过程进行了优化.通过变分原理,获得了组合式相变材料最佳融化温度的通用表达式.在此基础上,进一步研究了相变材料数对火积耗散... 最小热阻原理为近年来火积理论中所提出的传热过程优化的新方法.本文基于最小热阻原理对组合式相变材料蓄热过程进行了优化.通过变分原理,获得了组合式相变材料最佳融化温度的通用表达式.在此基础上,进一步研究了相变材料数对火积耗散热阻和蓄热性能的影响,探讨了最小热阻原理用于组合式相变材料蓄热过程优化的可行性.定义了组合效率,考察了传热单元数和热容流率对火积耗散热阻的影响.结果表明,组合效率随相变材料数的增加逐渐提高,火积耗散热阻随传热单元数和热容流率的增加逐渐降低其提高与降低的幅度均逐渐减弱,该研究为组合式相变材料的遴选以及流动和结构参数的设计提供了理论指导.此外,基于最小热阻原理的优化分析,提出了相变蓄热过程的温差场均匀性原则,为组合式相变材料的优化提供了一种新的优化标准. 展开更多
关键词 组合式相变材料 融化温度 最小热阻原理 优化 温差场均匀性原则
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