换热器优化中的最小熵产原理和(火积)耗散极值原理

摘要

以逆流换热器为例，对于仅以传递热量为目的和参与不可逆布雷顿循环两种情况，研究了最小熵产原理和火积耗散极值原理在换热器优化问题中的适用性。结果表明，对于参与热功转换的换热器，以输出最大功为目标，换热器的优化准则应为最小熵产原理；而对于只参与热量传递的换热器，优化目标为给定条件下换热量最大，换热器优化准则应为火积耗散极值原理。尽管对于流体温度变化不剧烈的换热器，熵产与火积耗散近似线性关系，采用两种优化原理的优化结果趋于一致，但两优化原理所对应的优化目标不同，适用范围不同。