能源利用角度下的热交换器性能评价：火用分析法

从能源合理利用的角度来评价热交换器的热性能，还可以应用火用分析法。参考文献[20]的编著者以热交换器的火用效率作为衡量热交换器热性能的指标，并定义火用效率为

式中 E1，i、E1，o——分别为热流体流入、流出的总火用；

E2，i、E2，o——分别为冷流体流入、流出的总火用。

通过演算，可将此火用效率表达为三种效率的积：

式中 E1，i、E1，o——分别为热流体流入、流出的总火用；

E2，i、E2，o——分别为冷流体流入、流出的总火用。

通过演算，可将此火用效率表达为三种效率的积：

其中，ηt为热交换器的热效率，即为冷流体的吸热量Q2与流体的放热量Q1之比，它反映了热交换器的保温性能。

其中，ηt为热交换器的热效率，即为冷流体的吸热量Q2与流体的放热量Q1之比，它反映了热交换器的保温性能。

ηe，T及ηe，p分别为热交换器的温度火用效率与压力火用效率

ηe，T及ηe，p分别为热交换器的温度火用效率与压力火用效率

式中 To——环境温度；(www.xing528.com)

式中 To——环境温度；

——分别为冷流体吸热的平均温度和热流体放热的平均温度；

——分别为冷流体吸热的平均温度和热流体放热的平均温度；

ε2——由于流动阻力引起的冷流体的火用损与它吸收的热流火用的比值

ε2——由于流动阻力引起的冷流体的火用损与它吸收的热流火用的比值

ε1——由于流动阻力引起的热流体的火用损与它放出的热流火用的比值

ε1——由于流动阻力引起的热流体的火用损与它放出的热流火用的比值

显然，（1-ηe，T）表示了因冷流体吸热平均温度与热流体放热平均温度不同而引起的火用耗损；（1-ηe，p）则反映了因冷、热流体流动阻力引起的火用耗损。所以，火用效率类似于熵产单元数那样从能量的质量上综合考虑传热与流动的影响，而且也能用于优化设计。所不同的是，熵分析法是从能量的损耗角度来分析，希望Ns值愈小愈好，而火用分析法是从可用能的被利用角度来分析，希望ηe值愈大愈好。但是，Ns并未表示出由于摩阻与温差而产生的不可逆损失与获得的可用能之间的正面关系，实用上不够方便。

还有一些学者，基于火用分析法采用其他一些指标来评价热交换器的热性能，读者可参阅参考文献[21]等。

显然，（1-ηe，T）表示了因冷流体吸热平均温度与热流体放热平均温度不同而引起的火用耗损；（1-ηe，p）则反映了因冷、热流体流动阻力引起的火用耗损。所以，火用效率类似于熵产单元数那样从能量的质量上综合考虑传热与流动的影响，而且也能用于优化设计。所不同的是，熵分析法是从能量的损耗角度来分析，希望Ns值愈小愈好，而火用分析法是从可用能的被利用角度来分析，希望ηe值愈大愈好。但是，Ns并未表示出由于摩阻与温差而产生的不可逆损失与获得的可用能之间的正面关系，实用上不够方便。

还有一些学者，基于火用分析法采用其他一些指标来评价热交换器的热性能，读者可参阅参考文献[21]等。