
【化】 efficiency of heat exchanger
【化】 heat exchanger
efficiency
【化】 coefficient of performance(COP)
【医】 efficiency
【经】 efficiency
汉英术语对照:
换热器效率((epsilon))定义为实际传热量((Q{text{actual}}))与理论最大可能传热量((Q{text{max}}))的比值,即:
$$epsilon = frac{Q{text{actual}}}{Q{text{max}}}$$
其中 (Q{text{max}}) 是两种流体在逆流理想状态下可能达到的最大传热量,取决于最小热容流率流体((C{min}))的温度变化极限。
关键点:
常用NTU法(传热单元数法)计算效率,公式为:
$$epsilon = f(text{NTU}, C_r)$$
其中:
典型流型的效率公式(引自经典传热学文献):
$$epsilon = frac{1 - e^{-text{NTU}(1 - C_r)}}{1 - C_r e^{-text{NTU}(1 - C_r)}} quad (C_r < 1)$$
$$epsilon = frac{1 - e^{-text{NTU}(1 + C_r)}}{1 + C_r}$$
权威参考来源:
(注:因未搜索到可直接引用的网页链接,以上来源为经典教材与行业标准手册,确保内容符合 原则。)
换热器的效率是衡量其传热性能的核心指标,具体含义和计算方式需结合应用场景及定义角度综合理解。以下从不同维度进行详细说明:
热量传递比率
定义为冷流体实际吸收的热量与热流体实际释放的热量之比。公式为:
$$text{换热效率} = frac{冷介质吸收的热量}{热介质放出的热量}$$
比值越接近1,说明热量损失越少,效率越高。例如,若热流体释放1000kJ热量,冷流体吸收950kJ,则效率为95%。
理论最大传热效率
部分文献提出以实际传热量与理论最大传热量的比值表示:
$$varepsilon = frac{Q}{Q_{text{max}}}$$
其中理论最大传热量由流体入口温差决定。
能量回收效率
在工业余热回收等场景中,通过温度差评估效率。例如逆流换热时,计算式为:
$$text{能量回收效率} = frac{text{最小允许温差}(如5℃)}{text{实际温差}} times 100%$$
该值越大,表明能量回收效果越好。
换热系数
换热系数直接决定效率高低,公式为:
$$text{换热系数} = frac{text{总换热量} - text{热损失}}{text{总换热量}}$$
系数越高,效率越高。
设备结构类型
板式换热器因流道设计紧凑、传热面积大,其效率通常比管壳式高3-5倍;而列管式换热器在高温高压工况下稳定性更优。
流体参数控制
流速、温差、流体性质(如黏度、比热容)均会影响效率。例如,流速过低会导致层流现象,降低传热速率。
换热器效率需根据具体工况(如余热回收、冷却加热)选择定义方式,同时需结合设备类型和流体特性优化参数。实际应用中,板式换热器因高效紧凑成为主流选择,但在腐蚀性介质或高压场景仍需选用管壳式结构。
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