传热过程的介绍及换热过程的损耗功

设有热流体A和冷流体B在某一逆流换热器中的换热过程，如图12-4所示。为简化起见，假设该过程不存在流体的相变，整个换热过程没有热量损失。

图12-4　逆流换热器中的换热过程

12.5.2.1　热流体A对冷流体所做的理想功

对没有相变的流体，换热过程的压力降可忽略不计，其熵变和焓变分别为

因此理想功为

这也是高温流体从TA1到TA2变化过程所做的理想功。

12.5.2.2　冷流体B所得到的理想功

冷流体吸收了高温流体所放出的热量，温度从TB1变化到TB2，其熵变、焓变和理想功

计算如下

12.5.2.3　换热过程的损耗功

换热过程的损耗功应等于高温流体所给出的理想功和低温流体所得到的理想功之差，也应等于换热过程的熵产量与环境温度的乘积，两者所得结果应该是一致的。现以后一种方法为例说明。

根据熵衡算方程式（12-13b），由于换热器无热损失，Q=0，ΔSf=0，则

为计算方便，引入冷热流体间的换热总量Qt。依据热力学第一定律，由于Ws=0，Q=0，则ΔH=ΔHA+ΔHB=0，则有

结合式（12-45）、式（12-46）可得(www.xing528.com)

定义

式中，Tm，A，Tm，B分别为热流体A和冷流体B的对数平均温度，将其代入式（12-47）得

将式（12-48b）与式（12-4）相比较发现，式（12-48b）只是将对数平均温度替代了相应的恒温热源温度，或者是说“引入对数平均温度的实质是将变温热源变成了相应的恒温热源”。因此由式（12-33b）得换热过程的损耗功为