换热器传热过程的熵产分析

本文从热力学第一及第二定律出发,分析换热器传热过程的熵产率,从而建立传热过程的熵产率关系式,并以此对换热器的传热及流动性能进行定量分析,进而寻找使熵产率为最小时的换热器的有关参数,为换热器的优化设计及校核提供最佳数据.     

热管换热器的熵分析

热管是一种具有特别高的传热性能的传热元件，简述热管的工作原理，以回收余热的热管换热器为例，通过分析热管换热器在传热过程中的熵变量，提出一种评价换热器传热性能的方法。     

换热管传热过程的熵产分析

基于热力学第一、二定律对换热管由管内到管外的传热过程进行了熵产分析,以管内流体为基准引入了无因次熵产数并得到其计算式;讨论了管内流体雷诺数、管内外流雷诺数比值、无因次入口换热温差及无因次特征尺寸等参数对换热管传热过程不可逆性能的影响。结果表明,存在一最佳的管内流体雷诺数使无因次熵产数最小;无因次熵产数值随管外与管内流体雷诺数的比值的增大而单调递增,随无因次入口换热温差和无因次特征尺寸的增大亦近似成线性增大。结果和方法对进一步完善基本对流换热过程的热力学评价具有一定的意义,同时为换热管双侧强化传热时性能的评价提供理论基础。     

传热过程中体系熵污染的组成机理

经典热力学理论下很难对体系非平衡态下的熵产进行精确计算,需要重新建立非平衡态下的熵污染的概念.本文根据热力学第二定律关于非平衡态的研究成果,将其引入体系熵污染的研究中,从理论上揭示了任意开系的熵污染是由体系的熵产项和熵流项构成,熵流项是外部给予体系的熵变化,熵产项是体系熵变的内部效应,可以表征体系的熵污染强度,因此可以推导出具有普遍实用性的熵污染量计算模型ds=deS+diS.在此基础上,对列管换热器单根圆管换热过程的熵污染源强度组成及产生机理进行了分析,得出一般发展趋势.结果表明,此模型为优化体系设计,减少能源消耗,以资源化的观点评价体系的污染状况和综合性能打下础性.     

关于换热器热力学性能评价指标的分析与讨论

在分析和讨论常见的换热器热力学性能评价指标－－Ｙｏｎｇ效应η和无因次熵产数Ｎ。在实际应用时存在不足的基础上，引入了一个新的换热器热力学性能评价指标－－无因次熵产率（Ｙｏｎｇ损率）Ｎ，分析了讨论的结果表明，该指标不仅物理意义明确，而且适用范围更广，在换热器的热力学评价时优于Ｙｏｎｇ效率η和无因次熵产数Ｎ。     

气—气热管换热器的传热有效度—传热单元数设计方法

用传热有效度－传热单元数法对热管换热器中连续变化的流体温度进行了计算,得到了冷,热流体之间的换热量和各排热管出口处的流体温度。这种方法物理概念清晰,计算程序简单,计算结果准确,是一种较完善的热管换热器设计计算方法。     

双室流化换热器传热分析

介绍了一种用于腐蚀性乏气余热回收的新型无管束磨损的间热式换热器——双室流化换热器．类比壳管式换热器传热分析,对其传热特性进行了理论研究．研究表明,换热器总热阻由两流化床气固换热热阻和颗粒循环流动传热热阻串联而成;颗粒流量在一定范围内可控制其传热过程;加大气流速度,增加床层横截面积,选用大颗粒及加大颗粒流量等均可强化其传热．为后期研究其传热特性及工业应用提供了理论依据．     

轴流型换热器壳程的传热优化设计

本文分析了在空心环支承条件下光滑管管束与缩放管管束换热器的壳程流体压降与传热膜系数分布，对换热器壳程传热设计做了优化分析，认为管束的排列结构与长径比是优化壳程传热的重要因素。     

气─气热管换热器的传热有效度传热单元数设计方法

用传热有效度传热单元数法对热管换热器中连续变化的流体温度进行了计算,得到了冷、热流体之间的换热量和各排热管出口处的流体温度。这种方法物理概念清晰,计算程序简单,计算结果准确,是一种较完善的热管换热器设计计算方法。     

基于共轭传热计算的换热器热应力分析

次级换热器属于机载环控系统的主要附件,负责冷却涡轮压气机后的高温高压空气。为了分析某次级换热器服役过程中产生的热应力,首先对其传热与流动进行数值模拟,建模时针对产品的结构特点划分为周期性单元以及侧板单元两类计算模型,并提出将周期性单元的周期边界结果传递到侧板单元中作为约束条件的数值模拟策略,通过侧板单元中的共轭传热计算得到了结构上的温度分布;然后对换热器整体进行分析,在侧板结构上加载所获取的温度场结果并设置其他约束条件得出热应力分布。对比实验数据发现,数值模拟结果误差均在10%以内,共轭传热数值模拟策略在航空换热器热应力分析中的有效性得到了验证。     

耐火砖间壁式大型换热器传热计算的数值解法

本文以实际生产使用的耐火砖间壁式大型换热器为例,运用数值方法进行了换热器的传热计算。计算中首先建立了传热计算模型,列出传热和流动的数学方程组,然后采用有限差分方法对方程进行离散,并巧妙地选择了计算模块,进行网格划分及边界条件的处理,应用高斯—赛德尔迭代法求出数值解,计算取得了成功,得到的结果与实测数据相符。     

换热器传热过程的(火用)分析

本文以热力学第二定律为理论依据,对换热器的熵损失,熵效率进行了分析。导出了同时考虑热熵损失和流阻熵损失时的熵损失、熵效率的计算公式,结果表明,考虑了流阻熵损失后,换热器的熵损失、熵效率可能出现极值点。当热负荷一定时,换热器的管径,冷热流体的流速应合理匹配使换热器的熵尽可能地得到利用。     

基于CFD与ε-NTU法的工程车辆散热性能预估

为提高车辆散热系统选型设计效率,了解车辆散热系统工作性能,采用CFD数值模拟对散热器单元体进行分析,提取所需参数拟合性能曲线;将散热器压力损失转换为三维模型参数,在虚拟风洞内进行数值模拟,获得动力舱进风系数;将所得参数代入ε-NTU中求解,对车辆动力舱内实际散热性能进行预估.选用两种较为常见的车辆散热系统作为实例进行验算,将计算结果分别与三维CFD模拟仿真结果和实验数据相对照,结果表明:温度数值的最大误差出现在中冷器,约为7.89%,其余热介质平均误差约为2.29%,在可接受范围之内;该预估方法计算精度略低于三维CFD仿真,但计算周期短、扩展性强、相对简单、更为实用,更适用于散热系统选型及车辆动力舱内实际散热性能的预估.     

计算碱土金属化合物熵的新方法：—离子贡献法

本文提出了一种计算固体碱土金属化合物熵的新方法－离子贡献法，把熵表示为化合物中正负离子熵贡献的代数和，对大量化合物的计算表明，计算值与实验值之间的一致性令人满意，计算精度优于文献方法。     

基于熵值法的耕地集约利用评价

应用熵值法进行耕地集约利用综合评价,计算各指标权重,采用加权平均模型得出耕地利用综合集约度,并以重庆市开县38个乡镇(街道)作为评价对象进行实证研究.结果表明:影响开县耕地集约利用水平较重要的因素为灌溉指数、化肥投入、人均耕地和劳动力投入指数,开县的耕地集约利用水平有待提高,集约度区域差异性显著.     

基于五元联系数-熵权法的航空公司风险评价

为了实现对航空公司运行风险的动态分析,建立基于集对分析的五元联系数风险动态评价模型。首先根据航空公司运行情况构建风险综合评价指标体系,然后利用熵权法计算出各个评价指标的权重,最后根据模型计算出集对势分析结果,并利用各阶偏联系数分析系统风险的动态发展趋势。最后进行实例仿真,结果表明,本文建立的风险综合评价模型能够有效避免传统评价方法不能对风险趋势合理预测的缺陷,在实际应用中具有可行性,使得评价结果更加科学有效。     

计算换热器网络的两种最优路径

本文对换热器网络优化问题进行了综述,指出了以热-焓图的算法,根据温-焓图综合的换热器网络,狭点设计法及用转运模型的结构优化法为当前最具代表性的网络计算方法,并对换热器网络的最优综合的狭点设计法及转运模型的结构优化法进行分析比较.     

乘积系统中熵点的注记

利用Bowen拓扑熵引入熵点的概念及性质,探讨n阶乘积动力系统中的Bowen拓扑熵,得出n阶乘积动力系统中熵点的性质及其构造.