能量的传递和转换过程广泛存在于工业生产各领域,因而加深对能量传递过程的认识,探讨能量传递过程中的基本规律对于控制或改善能量的传递过程具有重要意义。由于能量在转换时具有量的守恒性和质的差异性这两重属性,因此,在研究能量的传递过程中,除了要研究其量的传递规律外,还应该探讨其质的蜕变规律,将量与质结合起来分析能量的传递才能正确评价能的“价值”。能量在传递和转换过程中守恒,而火用在传递和转换过程中其量不守恒,因而,火用必有其独特的传递和转换规律。研究火用的传递和转换规律具有重要的理论和现实意义。然而目前的火用传递研究大多集中于一、二维的稳态与非稳态导热过程以及管内对流换热过程的火用传递规律的研究,而对换热器的火用传递规律的分析研究较少。本课题从火用传递的观点出发,基于热力学第一、二定律和非平衡热力学理论,在不考虑流阻与考虑流阻的条件下,对工作在环境温度以上/下的逆流、顺流和交叉流三种流型的换热器换热过程的火用传递基本特性进行了研究,首次提出了换热器的传火用有效度、局部和平均传火用系数以及传火用单元数等概念,并导出相应的计算式;系统地讨论了传热单元数、冷热流体热容量比以及流型等参数对换热器火用传递过程的影响;分析了传火用单元数和传火用有效度之间的关系;此外,当目标介质是理想气体和不可压缩液体时,对比了不考虑流阻与考虑流阻情况下的传火用有效度和传火用系数;最后将传火用有效度和传热有效度的结果进行了比较。另一方面,污垢广泛存在于各种换热设备中,定量地分析污垢对换热设备传火用性能的影响就显得尤为重要。本文以不考虑流阻时工作在环境温度以上/下的换热器为研究对象,分析了污垢对换热器火用传递过程的影响。讨论了传热单元数、冷热流体热容量比以及流型等参数对结垢前后的传火用有效度、局部和平均传火用系数的影响;本文为分析污垢对能量传递过程的影响提供了一个新的有效途径。