传热效率

工程技术术语

对于传热过程，从数量上看传递的热量是保持不变的,但是热的品质发生了变化。热量传递过程中质的降低，正是因为热耗散的存在，于是可以如下定义传热过程的效率。将热耗散在整个流动换热区域内积分得到总的热损耗与传热量相比较，并定义传热过程的效率。

公式

换热器传热效率ε定义为实际传热量Q与理论上的最大传热量Qmax之比：ε=Q/Qmax，用以评价换热器传热性能的高低。

基本释义

中文名称：传热效率；

英文名称：heat transfer；

定义：因温度差而产生热量从高温区向低温区的转移；

应用学科：电力（一级学科）；通论（二级学科）；

注音：chuán rè；

释义：物质系统内的热量专递，由热传导，对流，辐射三种方式综合完成，也说热传递；

物理量：物质传热的多少叫做热量，单位为J；

方式：热的辐射 Radiation，热的对流 Convection，热的传导 Conduction，简要概括为：“一热、二迁、三传”。一热即在凝固过程中热量的传输是第一位的，是最重要的，它是凝固过程能否进行的驱动力。二迁指在金属凝固时存在着两个界面，即固—液界面和金属—铸型界面，而这两个界面随着凝固进程而发生动态迁移，并使得界面上的传热现象变得极为复杂。三传金属的凝固过程是一个同时包含动量传输、质量传输和热量传输的三传耦合的三维传热物理过程，而在热量传输过程中同时存在有导热、对流和辐射传热这三种传热方式。

分析方法

用熵产的大小来评价强化换热的好坏；Prasad等提出了基于拥损的评价方法，以无量纲拥损的大小来评价传热强化的优劣；场协同原理，以协同角的大小来评判传热是否得到了强化。

相关词语

传热学是研究热量传递规律的科学。是机械工程及自动化各专业方向的一门技术基础课。在机件的冷、热加工过程中包含有大量复杂的热传递过程，对于机械设计及理论学科的研究生所从事科研课题大多数都与传热学有关，因此将传热学作为研究生入学考试可是非常必要的。传热学作为学科形成于19世纪。在热对流方面，英国科学家牛顿于1701年在估算烧红铁棒的温度时，提出了被后人称为牛顿冷却定律的数学表达式，不过它并没有揭示出对流换热的机理。对流换热的真正发展是19世纪末叶以后的事情。1904年德国物理学家普朗特的边界层理论和1915年努塞尔的因次分析，为从理论和实验上正确理解和定量研究对流换热奠定了基础。1929年，施密特指出了传质与传热的类同之处。在热传导方面，法国物理学家毕奥于1804年得出的平壁导热实验结果是导热定律的最早表述。稍后，法国的傅里叶运用数理方法，更准确地把它表述为后来称为傅里叶定律的微分形式。

传热效率计算在换热器维护中的应用

在化工装置的运行过程中经常会遇到因换热器结垢而导致换热效率降低的问题，当换热器热效能降低到一定程度时将不能满足实际工况的需要，此时我们将需要及时对换热器进行除垢清洗维护，以恢复其换热效能。然而，化工生产是一个连续性的过程，每一次的开停车将会导致很大的能量损失和原料损失，直接提高了生产运行成本，所以，有必要通过在线监测换热器的各关键参数，定期进行测算评估换热器的换热效率，再适时决定需要停车清洗维护的时间。这样才能实现尽可能地减少停车维护次数，才能实现装置的最大经济效益。

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