1、“.....可以得到换热器最佳管径比等几何参数优化。回忆中斯坦顿数定义，和摩擦系数其中质量速度是，是流动路径长度和是管道水力直径。引入无量纲质量流速，，让替代式。和代入式，我们得到显然，导管纵横比有两个方面对等式右边作用相反例如。因此，存在个最佳管道纵横比减少积数。当雷诺兹数和质量速度是固定，最大限度地减少耗散数导致以下表达式优化相应最小耗散数中文字外文翻译积耗散最小换热器优化设计性质☑毕业设计毕业论文教学院机电工程学院系别能源动力系学生学号学生姓名专业班级热动指导教师职称起止日期积耗散最小换热器优化设计李雪芳，郭江枫，徐明天林城程林学院热科学与技术，山东大学，济南，中国年月日收到年月日接受摘要本文以水平衡逆流换热器为例，耗散理论应用于换热器优化设计。在定条件下，分析确定最佳管道纵横比。当传热面积或管道容积是固定，得到最优质量速度和最小耗散率解析表达式。结果表明，若降低换热器不可逆耗散......”。

2、“.....而质量流速应尽可能减少。关键词火积，换热器，优化设计由于化石燃料逐渐枯竭，燃料价格肯定会上涨。因此，能源短缺是预见到制约经济和社会发展不利因素。提高能源利用效率是解决能源危机最有效方法。换热器广泛应用于化学工业，炼油厂，电力工程，食品工业，和许多其他领域。因此，通过优化设计提高换热器性能，减少不必要能源消耗是很有价值。换热器优化设计目可以分为两类是尽量减少换热器成本另是减少基于热力学第二定律不可逆而制造换热器。第种方法可以降低成本，但可能是以牺牲为代价换热器性能。第二种方法表示是最小熵理论，就是所谓熵产悖论，。通过电传导模拟，郭等人。定义个新物理概念，火积，它描述了传热性能。基于这样理念，换热器等效热阻定义确定换热器传热不可逆性。陈等人。应用耗散理论传导问题。郭等人。定义个耗散数评价换热器性能，不仅避免了熵产悖论，但也可以表征换热器整体性能徐等人......”。

3、“.....目前，基于耗散热传导有限温度差和流动摩擦压降下问题郭等人提出无量纲化方法。定义了个全面耗散数。总火积耗散数为目标函数。假设我们试图证明，由于导管纵横比或质量流速变化，对两种积耗散温差下热传导和流动阻力影响下引起有限压降，分别都有个对应最佳管道纵横比或质量流速。我们还开发了有公式可循优化管长径比和热交换器，用于优化设计质量速度。耗散数积定义为半产品热容量和温度其中是温度，是定容热容量，是在恒定压力下比热。现在，使用水平衡逆流换热器为例，讨论在换热器中耗散。假定冷热流体压缩。进气温度和热冷流体表示为和压力，分别。同样，出口温度和压力是，和，。为平衡热交换器，热容量率比满足条件其中是质量流量。对于维换热器在目前工作中，通常假设如稳定流动，与环境无热交换，并忽略动能和势能变化以及纵向传导了。在换热器中，主要存在两种不可逆性是有限温度差异下热传导和第二流动摩擦压降下有限......”。

4、“.....是换热器效能被定义为实际热传递率达到最大可能传热速率比值。由于有限压降下流动摩擦耗散表示为在和指在冷热水压力下降，分别为和有其相应密度。在无量纲形式导致这是由于水流摩擦耗散数。假设换热器表现为个接近理想换热器，然后ε要比团结小。对于水水换热器在通常操作条件下，热水和冷水入口之间温差小于，因此，。因此，方程可简化为因此，整体耗散数变为对于个典型水平衡换热器，传热单元数可以推出，接近无穷大效力趋于统，那么有效在传热单元数定义为在这里是总传热系数，是传热面积。假设固体壁热传导阻力可以忽略，与对流换热相比，那么它是适当对流换热系数因此取代。或者在和热冷流体，对流换热系数是，。在近乎理想换热器限制，远大于......”。

5、“.....每侧，耗散数可以表示如下，很明显，耗散热传导在有限温差下，第二耗散流动摩擦压降下是有限。为简单起见，我们使用不是表示耗散数换热器表面每侧。注意，在方程推导过程中和，没有假设层流因此，上述结果层流和湍流流动是适用。参数优化从理论上讲，换热器有效性增加时，在热交换器降低不可逆耗散。由于耗散可以用来描述这些不可逆耗散因此我们寻求管道长径比与质量流速优化最小耗散数例如方程。最佳长宽比虽然在传热表面侧耗散数总和可以表示为热传导贡献有限温度差和流动摩擦压降下有限情况下，这两个因素对换热器不可逆性影响是强耦合热交换器管居住在那边几何参数。因此，基于耗散最小化，可以得到换热器最佳管径比等几何参数优化。回忆中斯坦顿数定义，和摩擦系数其中质量速度是，是流动路径长度和是管道水力直径。引入无量纲质量流速，，让替代式。和代入式，我们得到显然......”。

6、“.....因此，存在个最佳管道纵横比减少积数。当雷诺兹数和质量速度是固定，最大限度地减少耗散数导致以下表达式优化相应最小耗散数从和可以发现，最佳管道纵横比降低和质量流速增加，最小耗散数和无量纲质量速度成正比。注意，最小耗散数也依赖于雷诺兹数通过和，雷诺兹数最小耗散数影响很弱，使许多传热表面磨擦系数斯坦顿数比例没有显着变化随着雷诺兹数变化。因此，最小耗散数主要由选定无量纲质量流速确定。显然，其质量速度较小，工作流体较长存留在传热表面和热交换器存在较低不可逆耗散。固定换热面积下参数优化在换热器设计，换热面积是个重要考虑因素时，它占了个换热器总成本。因此在这部分，我们讨论个固定传热面积和换热器优化设计。从水力直径定义，个侧传热面积是是管道截面。换器管居住在那边几何参数。因此，基于耗散最小化，可以得到换热器最佳管径比等几何参数优化。回忆中斯坦顿数定义，和摩擦系数其中质量速度是......”。

7、“.....引入无量纲质量流速，，让替代式。和代入式，我们得到显然，导管纵横比有两个方面对等式右边作用相反例如。因此，存在个最佳管道纵横比减少积数。当雷诺兹数和质量速度是固定，最大限度地减少耗散数导致以下表达式优化相应最小耗散数从和可以发现，最佳管道纵横比降低和质量流速增加，最小耗散数和无量纲质量速度成正比。注意，最小耗散数也依赖于雷诺兹数通过和，雷诺兹数最小耗散数影响很弱，使许多传热表面磨擦系数斯坦顿数比例没有显着变化随着雷诺兹数变化。因此，最小耗散数主要由选定无量纲质量流速确定。显然，其质量速度较小，工作流体较长存留在传热表面和热交换器存在较低不可逆耗散。固定换热面积下参数优化在换热器设计，换热面积是个重要考虑因素时，它占了个换热器总成本。因此在这部分，我们讨论个固定传热面积和换热器优化设计。从水力直径定义，个侧传热面积是是管道截面......”。

8、“.....替代式代入式收益率显然，无量纲流速有相反效果两个方面对等，等式为因此，存在个最佳无量纲流速使熵耗散数达到最小值时，和雷诺兹数。求解该优化问题产生，由上可得和给出最优无量纲质量速度和最小耗散数，分别在固定和雷诺兹数从这两方程，较大传热面积明显对应较小质量速度和低耗散率。因此，需要减少不可逆耗散在热交换器传热面积，但是必须应在条件允许情况下采用。假设和是该换热器最小传热面积，和由和可得，我们可以看到个低耗散率对应于传热面积大或导管纵横比。得到和是相同，提供产品为在给定雷诺兹数达到最小值表达式。参数优化固定导管体积在些空间有限情况下，如在海洋和航空航天应用，通过换热器占用空间，在换热器设计个重要约束。因此，在这部分，我们讨论了换热器优化设计固定管体积下约束管道体积可以写为其中是无量纲体积，是运动粘度。替代式代入式整理所得方程，我们得到类似于公式......”。

9、“.....因此，存在个最佳无量纲流速允许耗散数达到最小值时，和雷诺兹数。求解该优化问题产生，由上和公式最优无量纲质量速度和最小耗散数，分别在固定和雷诺兹数由上和可以看到，管体最大可能导致最低耗散率和最小质量流速。显然，限制管体积限制是最可能限制最小耗散率。当和是固定，最小管体积，由上和是等价，产量为产品固定雷诺兹数下最小可能值表达式。结语由水逆流换热器为例，目前工作表明，热交换器最佳管道纵横比所决定雷诺兹数和流速下，当耗散数作为性能评价标准，分析得到了最优管道纵横比公式。固定传热面积限制下或管体积和雷诺兹数，它表明，存在个最佳无量纲流速解析表达式并给出了结果，如果采用降低换热器不可逆耗散，最大可能传热面积和最低质量速度。这结论如果是由壳体和耗散数为目标函数，则可得到管式换热器优化设计得到数值结果相吻合。从本研究中得到结果，可以看出，传统换热器设计优化，以总费用为目标函数通常牺牲换热器换热性能......”。