场协同理论指导下的强化换热

【摘要】： 在能源日益珍贵的今天，节能任务越来越重要。换热管的传热过程广泛应用于能源、动力及其它工程领域的换热设备中，所以减小该过程的能量耗散正在日益受到人们的重视，但由于没有明确的理论指导，该项工作目前主要以实验为主。 过增元院士于1998年发表了“A Novel Concept for Convective Heat Transfer Enhancement”一文，提出了对流换热过程中速度场和热流场之间的场协同问题。本文把该理论应用于强化换热过程，做了如下几个方面的工作： 1. 结合场协同理论对换热热阻进行了更为深入的分析，提出了三层热阻的概念。引入了一个新的评价换热情况的指标－协同系数。 2. 应用数值计算和实验的方法对该理论的正确性进行了验证，证明了该理论的正确性。 3. 把场协同理论指导下的强化换热措施应用于实践得到了很好的预期效果。 4. 分析了场协同理论在指导强化换热时存在的不足，提出应用熵产可以弥补这方面的不足，二者的结合使强化换热措施更符合实践的要求。