导热过程的(火用)传递规律及其应用

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(火用)是物质或物流在以给定环境为基准时的理论作功能力的量度,系热力学状态参数,作为具有特定含义的能量,它必然具有能的特性,即具有转换和传递(以下统称传递)的特性。(火用)传递理论是研究(火用)的传递和转换规律的科学,是热力学、传输学以及流体力学等多门学科相交叉的边缘科学,是有关(火用)理论深入研究的一个方向。能量的开发和合理利用使得传统的热力学体系对能量仅从量的损失或质的耗损进行分析已不能满足理论研究和实际应用的需要,对(火用)传递理论的发展提出了新的要求。本文系统的对导热过程的(火用)传递进行了计算,分析了(火用)传递系数及(火用)流密度的影响因素,并结合部分工程实际问题进行了初步研究,取得一些成果。 回顾了(火用)传递理论的产生、发展及概念的演化,概述了(火用)传递研究的理论方法及研究现状,对工程(火用)传递进行了初步探索,明确了(火用)传递进一步研究的方向。 探讨了(火用)传递现象存在的普遍性,阐述了(火用)传递的基本原理及普遍规律,并对工程(火用)传递评价准则进行了初步阐述。 在已经建立的稳态(火用)传递方程的基础上,对无限大平壁在第一类边界条件下的一维稳态导热过程做了(火用)传递计算,并就导热系数为定值与变值的两种计算结果进行了比较。 对平壁在传热第三类边界条件下的一维非稳态导热过程进行了(火用)传递计算,并将导热系数及导温系数分别在定值与变值下的计算结果进行了比较,分析了(火用)传递系数及(火用)流密度的影响因素,并对非稳态条件下(火用)传递的时空分布规律进行了探讨。 利用导热微分方程并结合工程(火用)传递的评价准则,建立了二维导热过程热(火用)传递的数学模型,给出了(火用)传递系数和(火用)流密度的表达式,提出了进行导热过程(火用)传递数值计算的一般步骤。 根据稠油热采的实际过程建立了数学模型,对稠油储油层稳态区的导热过程(火用)传递进行计算,并对计算结果进行了分析,阐明了影响稠油储油层内温度及有效加热半径的因素,并对该过程中(火用)传递系数及(火用)流密度的变化规律进行了阐述。 以稠油热驱过程中油层的初始状态和驱动前沿区域内的(火用)传递为研究对象,根据实际过程进行简化假设,并建立了计算模型,确定了要达到预期的驱油效果所需要的时间及注气量,以及注气量对(火用)传递系数及(火用)流密度的影响,为实际热驱的参数优化提供可资利用的信息。 分析了影响导热过程(火用)传递的因素,并据此提出了改进的途径。
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