基于热力学第二定律的热交换器性能比较分析
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《化工装备技恭》第３０卷第４裳２００９年
基于热力学第二定律的热交换器性熊比较分析
唐海“肇骞梅１寒秉鲞２张逢懂３ （１兰髑蠢演祝械研究所２甘肃蓝科蕾ｉ亿设备有限责任公霹３中国嚣讫墨裰建设公司）
摘要钟对热交换器棱热过程，引入熵产单元数定量描述其不可逆程度，菇建立熵平衡方 程，刺羽Ｍａｐｌｅ软伟对斑分橱了两类熵声单无数与传热翳性参数的甍系。熔暴表明，传热效 率、待热单元教、热客流量龙、预热温度比、热端温度比是表征换热过糕举帮逆程度的皇要 参数，为臻于热力学第盘定律的热交换嚣的性能评价提供了理论依据，对节能工作具有重要 参考价值。
孵＝ｔｓ。／Ｑ
卜热受蔫 式中ｓ。——熵产率
霸——冷奔璇进掰瀑赘 文献［４］定义熵产单元数免
职＝（如一ｔ）ｓ。／Ｑ
讨论了热交换器传热效率岛熵产单元数的关系。各 类熵产单元数的主要送别是采用了不网麴定义方法 菠漓产凭藿缨化。针对逆流热交换器的换煞过程， 笔者将建立缡平衡青筏，并禚蔫Ｍａｐｌｅ程序笼较、 努板常觅舔类熵产攀笼数与传煞姆牲参数懿关系， 寻我表｛燕换热过程不磷遴穰度的共性参数，为热交 换器的节能设计与能效浮价提供理论依据。
图５披与，、Ｙ麓系曲丽
３结论
考虑到实际换热过程传热效率一般大于ｏ．５，传 热单元数大于ｌ，比较辨和”和传热特性参数可知：
（１）熵产数随传热效率、传热单元数增加而 单调减少；随热容流量比增加而单调增加；当热容 流量比ｃ趋向于ｌ时，熵产数趋向于最小值。传 热过程不可逆损失越小，利用的有效髓越大。
（２）熵产数随预热漱度跑菇、热端温度毙Ｙ均 呈单调递增关系，印热端温差增大。当热端温差变 化对，租对应的熵产数会有瞬照变纯。
6.曾文良;马晓旭;邓先和 换热器不可逆损失分析与评价[期刊论文]-石油化工设备 2008(01)
本文读者也读过(10条) 1. 贺星.孙丰瑞.刘永葆.周密.HE Xing.SUN Feng-rui.LIU Yong-bao.ZHOU Mi 基于热力学第二定律的燃气轮机故 障性能研究[期刊论文]-燃气轮机技术2009,22(1) 2. 郭宏伟 热交换器性能的热经济分析[期刊论文]-化学工业与工程技术2002,23(1) 3. 孙凌.王俊.王莉.杨德生 核电站用冷热交换器抗震性能研究[期刊论文]-世界地震工程2002,18(2) 4. 余敏.马俊杰.郭莹.卢玫.李凌 螺旋槽管强化换热熵产分析和热力性能评价[会议论文]-2006 5. 刘福伦.张迎恺 高温含硫含酸原油对钢材的腐蚀[期刊论文]-石油化工设备技术2003,24(3) 6. 严子浚 重整热力学第二定律理论体系的一种新方法[期刊论文]-大学物理2002,21(2) 7. 黄庆.张丽艳.于浩.赵飞云 设冷热交换器的应力分析和评定[会议论文]-2010 8. 樊大风.孙国刚.孙丽丽.张迎恺 循环氢气液凝聚器的性能试验研究[期刊论文]-石油炼制与化工2004,35(11) 9. 程延海.邹勇.程林.刘文.CHENG Yan-hai.ZOU Yong.CHENG Lin.LIU Wen 热交换器表面Ni-P镀层工艺对组织性 能的影响[期刊论文]-功能材料2008,39(5) 10. 邹国富 论能量的可逆性——驳热力学第二定律[期刊论文]-中国科技财富2008(8)
由于实际情况巾，吉≮≯《ｌ，利用泰勒公式
展开式（１１），舍去高阶鬣无穷小量得
砷４南１ｎ要Ｙ＋孑） （１２）
图５为耻与菇、Ｙ关系曲面图。由图５可知， 熵产数与预热温度比、热端温度比均呈单调递增关 系。尤其是热端温度比增大时，熵产数增加较快。 由于破与（菇，Ｙ）关系图出现了熵产数为负的情
况，这与实际换热过程ｄＳ。＞Ｏ不符，予以舍去。
ｆ｛３３，）
等霰右边藏嚣瑗楚换热避程澄麓辱｜越黪滴产
率，磊滩项是阻力毯降弓ｌ起豹熵产帮。Ｅ、乏为
·壤海，舅，１９７７苹６雳雏，磺士。兰搦痊＋７３００５０。
万方数据
基于热力学第二定律的热交换器性能比较分析
冷、热物流进弱温度（以詹不作特殊说臻，下标１
表示冷分质，２表示热分餍），气，（ｉ＝１，２）为介
陋 １Ｊ 蒋楚生，何耀文．工业节能的热力譬潦础和应用［Ｍ】．北 京：化学工业出版社，１９９０．
№ １』 曾文良，马晓旭，邓先和．按热器不可逆损失分析与评价
（Ｊ］．石油化工设备．２００８，３７（１）：１６～２１．
（收稿爨期：２００９－０１—０５）
万方数据
基于热力学第二定律的热交换器性能比较分析
作者： 作者单位：
化工装备技恭第30卷第4裳2009?基于热?学第二定?的热交换器性熊比较分析唐海肇骞梅1寒秉鲞2张逢懂31兰髑蠢演祝械研究所2甘肃蓝科蕾i亿设备有限责任公霹3中国嚣讫墨裰建设公司摘要钟对热交换器棱热过程引入熵产单元数定?描述其?可逆程度菇建立熵平衡方程刺羽maple软伟对斑分橱了两类熵声单无数与传热翳性参数的甍系
2.余敏;马俊杰;杨茉 换热器特性参数与热力学性能熵产分析[期刊论文]-热能动力工程 2007(04)
3.Hesselgreaves J E Rationalisation of second law analysis of heat exchange 2000 4.熊大曦;李志信;过增元 换热器的效能与熵产分析 1997(01) 5.蒋楚生;何耀文 工业节能的热力学基础和应用 1990
引证文献(1条)
1.廖阳明 热处理车间温度控制系统研究[期刊论文]-大众科技 2011(4)
本文链接：/Periodical_hgzbjs200904006.aspx
Ｎ越大表示换热过程不可逆程度越大，损失的 有效能越多；殿之，损失的有效能越少，趋向于理 想状况。比较式（５）、式（７）可知
∽…玎丢可肿
（８）
笔者将分别讨论破、破与传热基本参数的关系。
（１）赋萃拜魑与传热效率的关系
换热分质进灞滠度眈，取恐／夏。赋与传热效 率、热容流量吃约荧系如圈１所示。壤产数随传热
效率增加先增大焉减小，与热容流量毙是单调递增 关系，若传热效率、热容流量阍时接近１，则缡产
（３）传热单元数，赞热效窭、热容漉量毙、 预热温度毙、热端温度沈反映了热力学性麓宠善程 度，可用于换热网络中热交换器的琵效评价。
参考文献
＝＿ １Ｊ Ｂｅｊ∞丸Ａｄｖａｎｃｅｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｒａｉｅｓ【Ｍ］，Ｗｉｌｅｙ，
Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：１９９７．
心 １Ｊ 余敏，马俊杰，杨茉，等．按热器特性参数与热力学性能 熵产分析［Ｊ］．热能动力置稷，２００７，２２（４）：４００—４０３。
赋＝差幽ｈ浯－１）】＋ｃ，ｎ【－一吾（·一乏）】
（５）
鼽占＝精ｍ黯巩
Ｈｅｓｓｅｌｇｒｅａｖｅｓ定义的熵产数为ｐ ３
赋＝掣华圣
（６）
Ｑ
其孛Ｑ＝Ｃ螨。（曩嘲一ｔ）＝ｅ。（乏一疋戗硅）
＝８Ｃ煳ｉ。（恐一ｔ） 联立式（５）、式（６）可得
埘嚣峰０＝而ｔ‰２８
ｌ一 １ Ｉ１×
，ｎ【ｔ＋８（；辜－１）】＋ｃ·ｎ【－一言（ｔ一鲁）】ｃ７，
１熵产簸与传热效率、传热攀无数关系
忽略散热损失，热交换器属于绝热、稳流体 系，建崴熵平衡方程为：扎６］
菸ｍ＝掰ｌｄｓｉ＋ｍ２ｄｓ：
（１）
式中Ｓ。——热交换器的编声率
ｎ＇ｔ；ｄｓ；（ｉ＝１，２）——换热介质的熵流
将青箍斯公式
蠡＝％Ｔ／Ｔ－ｖｄＰ／Ｔ
（２）
代入式（１）积分得
。妇弘《等）瓶小；ｎ㈤
抑；等÷毪譬 ＋ｌ鼍１Ｆ二÷秽２＇Ｆ。
数趋向予零，换热过程接近理想状况。热容流量眈
一定时，由式（５）制用Ｍａｐｌｅ软件编程得图ｌ，可 见传热效率为０．５时，熵产数最大。
由式（８）可得图２，表瞬斌与传热效率是单调 递减关系，随热容流量院增加辩攀澜递增。若给定 熬容流量毙时，取热容浚羹毙穰传热效率都为ｌ， 缡产数为０，豳图碡霹觅热嚣流蹩吃遥近予ｌ，熵 产数趋向于最小值。
口
Ｈｅｓｓｅｌｇｒｅａｖｅｓ Ｊ Ｅ．Ｒａｔｉｏｎａｌｉ聃ｔｉｏｎ ｏｆ ８ｅｅｏｎｄ ｌａｗ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｈｅａｔ
ｅｘｃｈａｎｇｅ』Ｊ］．，／ｅａｔ Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ，２０００，４３：４１８９—４２０４．
Ｈ １●－１Ｊ 熊大曦，李志信，过增元．换热器的效能与熵产分析［Ｊ］．
工程热物理学报，１９９７，１８（１）：９１—９４．
刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
唐海， 常春梅， 宋秉堂， 张迎恺 唐海,常春梅(兰州石油机械研究所)， 宋秉堂(甘肃蓝科石化设备有限责任公司)， 张迎恺 (中国石化工程建设公司)
化工装备技术 CHEMICAL EQUIPMENT TECHNOLOGY 2009,30(4) 1次
参考文献(6条) 1.Bejan A Advanced engineering thermodynamics 1997
图４中孵随传热单元数单调递减，若传热单 元数相同，当热容量比为ｌ时，熵产数取最小值。
２熵产数与预热温度、热端温差关系
设茗为热交换器介质进豳温度眈，，，为热端湿
弘糕＝楠㈣ 度比，反映热端温差为
弘雨。订孑可ｕｗ
其孛，茹＝Ｆ１ ２，Ｙ＝笋，蔗＞ｙ＞ｌ。
１Ｉ
１｜ＯＵｔ
把式（１≯）】（１１）
图１耻嗣霹、ｃ奖系曲简
露２艟≮霹、ｃ笑羝８ｔ￥ｉ
（２）孵和耻与传热单元数Ⅳ刚的关系
ｅ－是高离㈤
代人式（５）、式（７），给出耻和髓与传热单元数
图３艟砖ＮＴＵ荧羝曲线
万方数据
《化工装备技术》第３０卷第４期２００９牟
图３表明随着传热单冤数增搬，Ⅳ彤先增加 再缓慢减少，当Ⅳ彤’＝１时，贮取最大值。
图４椴与ＮＴＵ麓系曲线
质的囊曩湿度，△只为换热漉程乎均篷力降，致（ｉ ＝１，２）为分震俸积太冬。
若不考虑压降损失篱化式（３），弼
ｋ＝（ｒｆｉＣｐ）Ｉｌｎ（等）＋（叫２１ｎ（等）（４）
分析换热过程时人们多应用不可逆比率即无量 纲化的熵产。Ｂｅｊａｎ将热交换器的熵增与最小热容 流量之比定义为熵产数¨Ｊ。不妨设热交换器为逆 流换热，热介质具有较大热容率，则熵产数表达式 为
关键词熬踅按器骧能谔谤蠊产数佬煞将淫参数
０前言
热交换器用子实线流体与流倦或匿体闻鳇热量 传递，在匿收嶷灌、低瀑余热方蘑发挥重要裕耀， 广泛应露于石纯、穗金、毫力等领域。
狂热力学第一楚德为基础建立酶传热特性参数 翔传热系数、传热滋蒺稻子热交换器性能评价融， 熙强调了传燕强凄瓣没骞考虑薅收能量斡爱量髓存 巍温差与歪力降的矛矮。辅如掇高漉速过大或辟莲 强他传热可提高热效率，但介质流动阻力增大，弓ｌ 起机械泵做功增加，形成回收热能而消耗大量电能 的不合理现象。为瓞映换热过程的不可逆程度，人 们基于热办学第二定箨罨ｌ入了麓产攀元数作为综会 评价回收能量的数爨、艨壁的参数，其物理意义是 ～定条件下传递单位热＿爨时引起的熵增。Ｂｅｊ锄将热 交换器的熵增与最小热蒋流量之比定义为熵产单元 数（¨。文麸［２】基予上述理论进行了换热过翟豹赡 产分橱。Ｈｅｓｓｅｌｇｒｅａｖｅｓ给瓣静漓产单元数表达式≯。为
基于热力学第二定律的热交换器性熊比较分析
唐海“肇骞梅１寒秉鲞２张逢懂３ （１兰髑蠢演祝械研究所２甘肃蓝科蕾ｉ亿设备有限责任公霹３中国嚣讫墨裰建设公司）
摘要钟对热交换器棱热过程，引入熵产单元数定量描述其不可逆程度，菇建立熵平衡方 程，刺羽Ｍａｐｌｅ软伟对斑分橱了两类熵声单无数与传热翳性参数的甍系。熔暴表明，传热效 率、待热单元教、热客流量龙、预热温度比、热端温度比是表征换热过糕举帮逆程度的皇要 参数，为臻于热力学第盘定律的热交换嚣的性能评价提供了理论依据，对节能工作具有重要 参考价值。
孵＝ｔｓ。／Ｑ
卜热受蔫 式中ｓ。——熵产率
霸——冷奔璇进掰瀑赘 文献［４］定义熵产单元数免
职＝（如一ｔ）ｓ。／Ｑ
讨论了热交换器传热效率岛熵产单元数的关系。各 类熵产单元数的主要送别是采用了不网麴定义方法 菠漓产凭藿缨化。针对逆流热交换器的换煞过程， 笔者将建立缡平衡青筏，并禚蔫Ｍａｐｌｅ程序笼较、 努板常觅舔类熵产攀笼数与传煞姆牲参数懿关系， 寻我表｛燕换热过程不磷遴穰度的共性参数，为热交 换器的节能设计与能效浮价提供理论依据。
图５披与，、Ｙ麓系曲丽
３结论
考虑到实际换热过程传热效率一般大于ｏ．５，传 热单元数大于ｌ，比较辨和”和传热特性参数可知：
（１）熵产数随传热效率、传热单元数增加而 单调减少；随热容流量比增加而单调增加；当热容 流量比ｃ趋向于ｌ时，熵产数趋向于最小值。传 热过程不可逆损失越小，利用的有效髓越大。
（２）熵产数随预热漱度跑菇、热端温度毙Ｙ均 呈单调递增关系，印热端温差增大。当热端温差变 化对，租对应的熵产数会有瞬照变纯。
6.曾文良;马晓旭;邓先和 换热器不可逆损失分析与评价[期刊论文]-石油化工设备 2008(01)
本文读者也读过(10条) 1. 贺星.孙丰瑞.刘永葆.周密.HE Xing.SUN Feng-rui.LIU Yong-bao.ZHOU Mi 基于热力学第二定律的燃气轮机故 障性能研究[期刊论文]-燃气轮机技术2009,22(1) 2. 郭宏伟 热交换器性能的热经济分析[期刊论文]-化学工业与工程技术2002,23(1) 3. 孙凌.王俊.王莉.杨德生 核电站用冷热交换器抗震性能研究[期刊论文]-世界地震工程2002,18(2) 4. 余敏.马俊杰.郭莹.卢玫.李凌 螺旋槽管强化换热熵产分析和热力性能评价[会议论文]-2006 5. 刘福伦.张迎恺 高温含硫含酸原油对钢材的腐蚀[期刊论文]-石油化工设备技术2003,24(3) 6. 严子浚 重整热力学第二定律理论体系的一种新方法[期刊论文]-大学物理2002,21(2) 7. 黄庆.张丽艳.于浩.赵飞云 设冷热交换器的应力分析和评定[会议论文]-2010 8. 樊大风.孙国刚.孙丽丽.张迎恺 循环氢气液凝聚器的性能试验研究[期刊论文]-石油炼制与化工2004,35(11) 9. 程延海.邹勇.程林.刘文.CHENG Yan-hai.ZOU Yong.CHENG Lin.LIU Wen 热交换器表面Ni-P镀层工艺对组织性 能的影响[期刊论文]-功能材料2008,39(5) 10. 邹国富 论能量的可逆性——驳热力学第二定律[期刊论文]-中国科技财富2008(8)
由于实际情况巾，吉≮≯《ｌ，利用泰勒公式
展开式（１１），舍去高阶鬣无穷小量得
砷４南１ｎ要Ｙ＋孑） （１２）
图５为耻与菇、Ｙ关系曲面图。由图５可知， 熵产数与预热温度比、热端温度比均呈单调递增关 系。尤其是热端温度比增大时，熵产数增加较快。 由于破与（菇，Ｙ）关系图出现了熵产数为负的情
况，这与实际换热过程ｄＳ。＞Ｏ不符，予以舍去。
ｆ｛３３，）
等霰右边藏嚣瑗楚换热避程澄麓辱｜越黪滴产
率，磊滩项是阻力毯降弓ｌ起豹熵产帮。Ｅ、乏为
·壤海，舅，１９７７苹６雳雏，磺士。兰搦痊＋７３００５０。
万方数据
基于热力学第二定律的热交换器性能比较分析
冷、热物流进弱温度（以詹不作特殊说臻，下标１
表示冷分质，２表示热分餍），气，（ｉ＝１，２）为介
陋 １Ｊ 蒋楚生，何耀文．工业节能的热力譬潦础和应用［Ｍ】．北 京：化学工业出版社，１９９０．
№ １』 曾文良，马晓旭，邓先和．按热器不可逆损失分析与评价
（Ｊ］．石油化工设备．２００８，３７（１）：１６～２１．
（收稿爨期：２００９－０１—０５）
万方数据
基于热力学第二定律的热交换器性能比较分析
作者： 作者单位：
化工装备技恭第30卷第4裳2009?基于热?学第二定?的热交换器性熊比较分析唐海肇骞梅1寒秉鲞2张逢懂31兰髑蠢演祝械研究所2甘肃蓝科蕾i亿设备有限责任公霹3中国嚣讫墨裰建设公司摘要钟对热交换器棱热过程引入熵产单元数定?描述其?可逆程度菇建立熵平衡方程刺羽maple软伟对斑分橱了两类熵声单无数与传热翳性参数的甍系
2.余敏;马俊杰;杨茉 换热器特性参数与热力学性能熵产分析[期刊论文]-热能动力工程 2007(04)
3.Hesselgreaves J E Rationalisation of second law analysis of heat exchange 2000 4.熊大曦;李志信;过增元 换热器的效能与熵产分析 1997(01) 5.蒋楚生;何耀文 工业节能的热力学基础和应用 1990
引证文献(1条)
1.廖阳明 热处理车间温度控制系统研究[期刊论文]-大众科技 2011(4)
本文链接：/Periodical_hgzbjs200904006.aspx
Ｎ越大表示换热过程不可逆程度越大，损失的 有效能越多；殿之，损失的有效能越少，趋向于理 想状况。比较式（５）、式（７）可知
∽…玎丢可肿
（８）
笔者将分别讨论破、破与传热基本参数的关系。
（１）赋萃拜魑与传热效率的关系
换热分质进灞滠度眈，取恐／夏。赋与传热效 率、热容流量吃约荧系如圈１所示。壤产数随传热
效率增加先增大焉减小，与热容流量毙是单调递增 关系，若传热效率、热容流量阍时接近１，则缡产
（３）传热单元数，赞热效窭、热容漉量毙、 预热温度毙、热端温度沈反映了热力学性麓宠善程 度，可用于换热网络中热交换器的琵效评价。
参考文献
＝＿ １Ｊ Ｂｅｊ∞丸Ａｄｖａｎｃｅｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｒａｉｅｓ【Ｍ］，Ｗｉｌｅｙ，
Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：１９９７．
心 １Ｊ 余敏，马俊杰，杨茉，等．按热器特性参数与热力学性能 熵产分析［Ｊ］．热能动力置稷，２００７，２２（４）：４００—４０３。
赋＝差幽ｈ浯－１）】＋ｃ，ｎ【－一吾（·一乏）】
（５）
鼽占＝精ｍ黯巩
Ｈｅｓｓｅｌｇｒｅａｖｅｓ定义的熵产数为ｐ ３
赋＝掣华圣
（６）
Ｑ
其孛Ｑ＝Ｃ螨。（曩嘲一ｔ）＝ｅ。（乏一疋戗硅）
＝８Ｃ煳ｉ。（恐一ｔ） 联立式（５）、式（６）可得
埘嚣峰０＝而ｔ‰２８
ｌ一 １ Ｉ１×
，ｎ【ｔ＋８（；辜－１）】＋ｃ·ｎ【－一言（ｔ一鲁）】ｃ７，
１熵产簸与传热效率、传热攀无数关系
忽略散热损失，热交换器属于绝热、稳流体 系，建崴熵平衡方程为：扎６］
菸ｍ＝掰ｌｄｓｉ＋ｍ２ｄｓ：
（１）
式中Ｓ。——热交换器的编声率
ｎ＇ｔ；ｄｓ；（ｉ＝１，２）——换热介质的熵流
将青箍斯公式
蠡＝％Ｔ／Ｔ－ｖｄＰ／Ｔ
（２）
代入式（１）积分得
。妇弘《等）瓶小；ｎ㈤
抑；等÷毪譬 ＋ｌ鼍１Ｆ二÷秽２＇Ｆ。
数趋向予零，换热过程接近理想状况。热容流量眈
一定时，由式（５）制用Ｍａｐｌｅ软件编程得图ｌ，可 见传热效率为０．５时，熵产数最大。
由式（８）可得图２，表瞬斌与传热效率是单调 递减关系，随热容流量院增加辩攀澜递增。若给定 熬容流量毙时，取热容浚羹毙穰传热效率都为ｌ， 缡产数为０，豳图碡霹觅热嚣流蹩吃遥近予ｌ，熵 产数趋向于最小值。
口
Ｈｅｓｓｅｌｇｒｅａｖｅｓ Ｊ Ｅ．Ｒａｔｉｏｎａｌｉ聃ｔｉｏｎ ｏｆ ８ｅｅｏｎｄ ｌａｗ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｈｅａｔ
ｅｘｃｈａｎｇｅ』Ｊ］．，／ｅａｔ Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ，２０００，４３：４１８９—４２０４．
Ｈ １●－１Ｊ 熊大曦，李志信，过增元．换热器的效能与熵产分析［Ｊ］．
工程热物理学报，１９９７，１８（１）：９１—９４．
刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
唐海， 常春梅， 宋秉堂， 张迎恺 唐海,常春梅(兰州石油机械研究所)， 宋秉堂(甘肃蓝科石化设备有限责任公司)， 张迎恺 (中国石化工程建设公司)
化工装备技术 CHEMICAL EQUIPMENT TECHNOLOGY 2009,30(4) 1次
参考文献(6条) 1.Bejan A Advanced engineering thermodynamics 1997
图４中孵随传热单元数单调递减，若传热单 元数相同，当热容量比为ｌ时，熵产数取最小值。
２熵产数与预热温度、热端温差关系
设茗为热交换器介质进豳温度眈，，，为热端湿
弘糕＝楠㈣ 度比，反映热端温差为
弘雨。订孑可ｕｗ
其孛，茹＝Ｆ１ ２，Ｙ＝笋，蔗＞ｙ＞ｌ。
１Ｉ
１｜ＯＵｔ
把式（１≯）】（１１）
图１耻嗣霹、ｃ奖系曲简
露２艟≮霹、ｃ笑羝８ｔ￥ｉ
（２）孵和耻与传热单元数Ⅳ刚的关系
ｅ－是高离㈤
代人式（５）、式（７），给出耻和髓与传热单元数
图３艟砖ＮＴＵ荧羝曲线
万方数据
《化工装备技术》第３０卷第４期２００９牟
图３表明随着传热单冤数增搬，Ⅳ彤先增加 再缓慢减少，当Ⅳ彤’＝１时，贮取最大值。
图４椴与ＮＴＵ麓系曲线
质的囊曩湿度，△只为换热漉程乎均篷力降，致（ｉ ＝１，２）为分震俸积太冬。
若不考虑压降损失篱化式（３），弼
ｋ＝（ｒｆｉＣｐ）Ｉｌｎ（等）＋（叫２１ｎ（等）（４）
分析换热过程时人们多应用不可逆比率即无量 纲化的熵产。Ｂｅｊａｎ将热交换器的熵增与最小热容 流量之比定义为熵产数¨Ｊ。不妨设热交换器为逆 流换热，热介质具有较大热容率，则熵产数表达式 为
关键词熬踅按器骧能谔谤蠊产数佬煞将淫参数
０前言
热交换器用子实线流体与流倦或匿体闻鳇热量 传递，在匿收嶷灌、低瀑余热方蘑发挥重要裕耀， 广泛应露于石纯、穗金、毫力等领域。
狂热力学第一楚德为基础建立酶传热特性参数 翔传热系数、传热滋蒺稻子热交换器性能评价融， 熙强调了传燕强凄瓣没骞考虑薅收能量斡爱量髓存 巍温差与歪力降的矛矮。辅如掇高漉速过大或辟莲 强他传热可提高热效率，但介质流动阻力增大，弓ｌ 起机械泵做功增加，形成回收热能而消耗大量电能 的不合理现象。为瓞映换热过程的不可逆程度，人 们基于热办学第二定箨罨ｌ入了麓产攀元数作为综会 评价回收能量的数爨、艨壁的参数，其物理意义是 ～定条件下传递单位热＿爨时引起的熵增。Ｂｅｊ锄将热 交换器的熵增与最小热蒋流量之比定义为熵产单元 数（¨。文麸［２】基予上述理论进行了换热过翟豹赡 产分橱。Ｈｅｓｓｅｌｇｒｅａｖｅｓ给瓣静漓产单元数表达式≯。为