传热强化技术的研究

1、三种约束条件下统一的性能比较图 

        通过分析现有的各种评价方法和传热学流体力学的基本原理，经过严格的推导分析，提出了以节能为主要评价目标的一种统一的评价方法。

        该评价体系的指标表示在一张双对数直角坐标图上，能清晰地表示出所开发的技术与原有传热设备相比的优越性，能方便地比较不同强化技术之间的差异，对选择和开发强化技术具有一定的指导意义。

性能比较图

区域1：强化传热而不节能；

区域2：在等泵功条件下节能；

区域3：在等压降条件下节能；

区域4：在等流量下传热强化大于压降增加倍率

2、统一性能比较图的应用

1）环形涡发生器群

2）管内强化技术

相对D-B公式传热的强化倍率为：

内螺纹管：2-4

内插纽带：1.5-6

波纹管：1.5-4

酒窝管：1.5-4

相对于Blasius公式阻力系数的增加

内螺纹管：1-4

内插纽带：2-13

波纹管：2-6

酒窝管：3-5

 在四大类的管内流通强化手段中以内螺纹管的综合性能最优。

一个全新的热力系统的状态参数——火积 

为什么要用一块较厚的板？

为什么要用一块铁板？

为什么需要较高的温度？

这三个因素都是为了使得有足够的能量处于较高的温度！

这个新的物理量称为火积，它由两部分组成：一部分是物体的内能，其值是守恒的；

另一部分是这个内能所处的温度，这部分是不守恒的，可以升高也可以降低。

火积代表了物体向环境传递热能的能力！

        熵和火积都是过程参数，都可以表示过程的不可逆程度，不可逆过程熵增大，而火积减少（火积耗散）：

Entransy=½［（ρC_VT）·V］·T

        在热量传递过程中，所传递的热量是守恒的，但是物体的火积则发生变化，得到热量的物体火积增加，而释放热量的物体火积减少：由于热量总是从高温物体到低温物体，因此火积的总量是减少的，这就是火积的耗散！

        要使传递过程优化，基于单位传热量的总的火积耗散必须最小，这就是火积耗散极值原理。利用火积的概念及相关的原理可以对热能传递过程的效率、损耗及优化等问题做全面的分析，是能量利用过程分析的前沿。