CN113865150A - 减小并利用吸热过程传热温差的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供减小并利用吸热过程传热温差的方法，属于热动/热泵技术领域。减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源定温放热而被加热介质的定压吸热为变温吸热时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热的同时进行降压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度不高于声速时，使其进入渐缩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于初始速度时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于声速时，使其进入渐缩‑渐扩型变截面换热管。
Description
技术领域：
本发明属于热动/热泵技术领域。
背景技术：
冷需求、热需求和动力需求，为人类生活与生产当中所常见。其中，热动装置利用热能转换为机械能，为人们获得和提供动力；制冷(热泵)装置利用机械能转换为热能，从而实现制冷/制热。在热动装置和制冷(热泵)装置中，都存在着循环工质从热源获取热量的传热过程。热动装置中，高温热源向循环工质提供高温热负荷；降低吸热过程传热温差，提高动力循环平均吸热温度，从而提升热动装置的热变功效率，提高能源利用率。制冷(热泵)装置中，低温热源向制冷工质提供低温热负荷；降低吸热过程传热温差，提升制冷循环平均吸热温度，从而提升制冷(热泵)装置的性能指数，降低机械能的消耗。为此，针对不同热源和工作介质(被加热介质)不同的吸热过程，本发明提出了以提高能源利用率为根本目的、对温差加以有效利用的减小吸热过程传热温差的方法。
发明内容：
本发明主要目的是要提供减小并利用吸热过程传热温差的方法，具体发明内容分项阐述如下：
1.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源定温放热而被加热介质的定压吸热为变温吸热时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热的同时进行降压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度不高于声速时，使其进入渐缩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于初始速度时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于声速时，使其进入渐缩-渐扩型变截面换热管。
2.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源降温放热而被加热介质的定压吸热为变温吸热，在温-熵图中热源的降温放热过程线比被加热介质定压吸热过程线平缓时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热的同时进行降压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度不高于声速时，使其进入渐缩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于初始速度时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于声速时，使其进入渐缩-渐扩型变截面换热管。
3.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源降温放热而被加热介质的定压吸热为变温吸热，在温-熵图中热源的降温放热过程线比被加热介质定压吸热过程线陡峭时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热的同时进行升压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速时，使其进入渐缩型变截面换热管。
4.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源降温放热而被加热介质定压吸热汽化过程温度不变时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热并汽化的同时进行升温升压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速时，使其进入渐缩型变截面换热管。
5.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源降温放热，被加热介质需要先预热升温之后再进行吸热汽化，被加热介质的定压吸热汽化过程温度不变时，使被加热介质首先流经定截面换热管完成变温吸热至饱和温度，之后流经渐变截面换热管完成吸热汽化并同时进行升温升压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入定截面-渐扩型变截面复合式换热管；当被加热介质初始速度为超声速时，使其进入定截面-渐缩型变截面复合式换热管。
6.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源定温放热而被加热介质定压汽化过程温度升高时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在升温吸热并汽化的同时进行降压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入渐缩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于初始速度时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于声速时，使其进入渐缩-渐扩型变截面换热管。
7.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源降温放热而被加热介质定压汽化过程温度升高，在温-熵图中热源的降温放热过程线比被加热介质定压汽化过程线平缓时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在升温吸热并汽化的同时进行降压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入渐缩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于初始速度时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于声速时，使其进入渐缩-渐扩型变截面换热管。
8.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源降温放热而被加热介质定压汽化过程温度升高，在温-熵图中热源的降温放热过程线比被加热介质定压汽化过程线陡峭时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热的同时进行升压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速时，则使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速时，使其进入渐缩型变截面换热管。
附图说明：
图1是依据本发明所提供的减小并利用吸热过程传热温差的方法第1种T-s流程示意图。
图2是依据本发明所提供的减小并利用吸热过程传热温差的方法第2种T-s流程示意图。
图3是依据本发明所提供的减小并利用吸热过程传热温差的方法第3种T-s流程示意图。
图4是依据本发明所提供的减小并利用吸热过程传热温差的方法第4种T-s流程示意图。
图5是依据本发明所提供的减小并利用吸热过程传热温差的方法第5种T-s流程示意图。
图6是依据本发明所提供的减小并利用吸热过程传热温差的方法第6种T-s流程示意图。
图7是依据本发明所提供的减小并利用吸热过程传热温差的方法第7种T-s流程示意图。
图8是依据本发明所提供的减小并利用吸热过程传热温差的方法第8种T-s流程示意图。
图9是依据本发明所提供的减小吸热过程传热温差的方法给出的第1种流动换热过程示意图。
图10是依据本发明所提供的减小吸热过程传热温差的方法给出的第2种流动换热过程示意图。
图11是依据本发明所提供的减小吸热过程传热温差的方法给出的第3种流动换热过程示意图。
图中，AB过程表示热源放热过程线，12表示被加热介质的吸热过程线，ab表示被加热介质定压吸热过程线，as表示液相被加热介质的定压吸热过程线；T-s图即温-熵图。
具体实施方式：
首先要说明的是，在结构和流程的表述上，非必要情况下不重复进行；对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。
图1所示的减小并利用吸热过程传热温差的方法是这样的：
(1)传热条件：热源放热过程中维持定温T，被加热介质定压吸热过程为变温吸热。
(2)目标要求：被加热介质变温或定温吸热至T2，变温吸热时过程线比定压线平缓。
(3)实现方法：使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热的同时进行降压；与定压吸热过程ab相比较，被加热介质进行吸热并同时降压的过程12——温度由T1升高到T2，吸热过程结束之后的压力是降低的；当被加热介质的初始温度设定为T2时，吸热过程温度不变，压力也是降低的。
(4)技术措施：当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质速度不高于声速时，使其进入渐缩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于初始速度时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于声速时，使其进入渐缩-渐扩型变截面换热管。
(5)温差利用：以被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质速度不高于声速为例进行分析——当被加热介质按照ab过程线定压吸热至温度T2时，吸热过程的平均温度将低于降压吸热过程12的平均温度；使被加热介质进入渐缩型变截面换热管，吸热降压并增速，将自热源获取的热能部分或全部转换为被加热介质的动能，动力装置中该部分动能将提供给膨胀机从而使膨胀机输出更多的动力，制冷(热泵)装置中该部分动能提供给双能压缩机从而降低外部高品质能源(机械能或高温热能)的投入——或者说提升其低温吸热过程的平均温度，降低制冷(热泵)装置循环净功，从而降低外部高品质能源(机械能或高温热能)的投入。
图2所示的减小并利用吸热过程传热温差的方法是这样的：
(1)传热条件：热源放热过程中温度降低，温度由TA降温至TB；被加热介质定压吸热过程为变温吸热，在温-熵图中热源的降温放热过程线比被加热介质定压吸热过程线更平缓。
(2)目标要求：被加热介质由T1变温吸热至T2，使其吸热过程线比定压吸热过程线平缓。
(3)实现方法：使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热的同时进行降压；与定压吸热过程ab相比较，被加热介质进行吸热并同时升压的过程12——温度由T1升高到T2，吸热过程结束之后的压力是降低的。
(4)技术措施：当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质速度不高于声速时，使其进入渐缩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于初始速度时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于声速时，使其进入渐缩-渐扩型变截面换热管。
(5)温差利用：以被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度不高于声速为例进行分析——当被加热介质按照ab过程线定压吸热至温度T2时，吸热过程的平均温度低于降压吸热过程12的平均温度；使被加热介质进入渐缩型变截面换热管，吸热降压并增速，将自热源获取的热能部分或全部转换为被加热介质的动能，动力装置中该部分动能将提供给膨胀机从而使膨胀机输出更多的动力，制冷(热泵)装置中该部分动能提供给双能压缩机从而降低外部高品质能源(机械能或高温热能)的投入——或者说提升其低温吸热过程的平均温度，降低制冷(热泵)装置循环净功，从而降低外部高品质能源(机械能或高温热能)的投入。
图3所示的减小并利用吸热过程传热温差的方法是这样的：
(1)传热条件：热源放热过程中温度降低，温度由TA降温至TB；被加热介质定压吸热过程为变温吸热，在温-熵图中热源的降温放热过程线比被加热介质定压吸热过程线陡峭。
(2)目标要求：被加热介质由T1变温吸热至T2，使其吸热过程线比定压吸热过程线陡峭。
(3)实现方法：使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热的同时进行升压；与定压吸热过程ab相比较，被加热介质进行吸热并同时升压的过程12——温度由T1升高到T2，吸热过程结束之后的压力是升高的。
(4)技术措施：当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速时，使其进入渐缩型变截面换热管。
(5)温差利用：以被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质速度不高于声速为例进行分析——当被加热介质按照ab过程线定压吸热至温度T2时，吸热过程的平均温度低于升压吸热过程12的平均温度；使被加热介质进入渐扩型变截面换热管，吸热增压，将自热源获取的热能部分转换为被加热介质的压力提升上，动力装置中降低低温放热负荷从而提高热效率，制冷(热泵)装置中提升压缩机人口压力从而降低外部高品质能源(机械能或高温热能)的投入——或者说提升其低温吸热过程的平均温度，降低制冷(热泵)装置循环净功，从而降低外部高品质能源(机械能或高温热能)的投入。
图4所示的减小并利用吸热过程传热温差的方法是这样的：
(1)传热条件：热源放热过程中温度降低，温度由TA降温至TB；被加热介质定压吸热汽化过程温度不变。
(2)目标要求：被加热介质升压吸热汽化，由T1变温吸热至T2。
(3)实现方法：使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热并汽化的同时进行升温升压；与定压吸热过程ab相比较，被加热介质进行吸热并同时升温升压的过程12——温度由T1升高到T2，吸热过程结束之后的压力是升高的。
(4)技术措施：当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速时，使其进入渐缩型变截面换热管。
(5)温差利用：以被加热介质初始速度为亚声速例进行分析——当被加热介质按照ab过程线定压吸热时温度不变，吸热过程的平均温度将低于升压吸热过程12的平均温度；使被加热介质进入渐扩型变截面换热管，吸热增压，将自热源获取的热能部分转换为被加热介质的压力提升上，动力装置中降低低温放热负荷从而提高热效率，制冷(热泵)装置中提升压缩机人口压力从而降低外部高品质能源(机械能或高温热能)的投入——或者说提升其低温吸热过程的平均温度，降低制冷(热泵)装置循环净功，从而降低外部高品质能源(机械能或高温热能)的投入。
图5所示的减小并利用吸热过程传热温差的方法是这样的：
(1)传热条件：热源放热过程中温度降低，温度由TA降温至TB；被加热介质需要先预热升温之后在进行吸热汽化，被加热介质的定压吸热汽化过程温度不变。
(2)目标要求：流体预热升温过程as，至饱和温度Ts之后；被加热介质升压吸热汽化，由Ts变温吸热至T2。
(3)实现方法：使被加热介质首先流经定截面换热管完成变温吸热至饱和温度，之后流经渐变截面换热管完成吸热汽化并同时进行升温升压；与定压吸热过程asb相比较，预热段是相同的，不同的是被加热介质进行吸热汽化并同时升压的过程s2——温度由Ts升高到T2，吸热过程结束之后的压力是升高的。
(4)技术措施：当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入定截面-渐扩型变截面复合式换热管；当被加热介质初始速度为超声速时，使其进入定截面-渐缩型变截面复合式换热管。
(5)温差利用：以被加热介质初始速度为亚声速为例进行分析——当被加热介质按照asb过程线定压吸热升温之后汽化时，吸热过程的平均温度低于升压吸热过程1s2的平均温度；使被加热介质进入定截面-渐扩型变截面复合式换热管，定截面换热段完成预热1s升温至饱和温度，之后进入渐扩型变截面换热段进行吸热增压——将自热源获取的热能部分转换为被加热介质的压力提升上，动力装置中降低低温放热负荷从而提高热效率，制冷(热泵)装置中提升压缩机人口压力从而降低外部高品质能源(机械能或高温热能)的投入——或者说提升其低温吸热过程的平均温度，降低制冷(热泵)装置循环净功，从而降低外部高品质能源(机械能或高温热能)的投入。
图6所示的减小并利用吸热过程传热温差的方法是这样的：
(1)传热条件：热源放热过程中维持定温T，被加热介质定压汽化过程温度升高。
(2)目标要求：被加热介质变温或定温吸热汽化至T2，使其吸热汽化时过程线为直线段或比定压线ab平缓。
(3)实现方法：使被加热介质流经渐变截面换热管，在升温吸热并汽化的同时进行降压；与定压吸热汽化过程ab相比较，被加热介质进行吸热汽化并同时升温降压的过程12——温度由T1升高到T2，吸热过程结束之后的压力是降低的。
(4)技术措施：当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入渐缩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于初始速度时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于声速时，使其进入渐缩-渐扩型变截面换热管。
(5)温差利用：以被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质速度不高于声速为例进行分析——当被加热介质按照ab过程线定压吸热汽化至温度T2时，吸热过程的平均温度低于降压吸热汽化过程12的平均温度；使被加热介质流经渐缩型变截面换热管，吸热降压并增速，将自热源获取的热能部分或全部转换为被加热介质的动能，动力装置中降低低温放热负荷从而提高热效率，制冷(热泵)装置中提升其低温吸热过程的平均温度、降低循环净功、从而降低外部高品质能源(机械能或高温热能)的投入。
图7所示的减小并利用吸热过程传热温差的方法是这样的：
(1)传热条件：热源放热过程中温度降低，温度由TA降温至TB；被加热介质定压汽化过程温度升高，在温-熵图中热源的降温放热过程线比被加热介质定压汽化过程线平缓。
(2)目标要求：被加热介质由T1变温吸热汽化至T2，使其吸热汽化过程线比定压吸热汽化过程线更平缓。
(3)实现方法：使被加热介质流经渐变截面换热管，在升温吸热并汽化的同时进行降压；与定压吸热汽化过程ab相比较，被加热介质进行吸热汽化并同时降压的过程12——温度由T1升高到T2，吸热过程结束之后的压力是降低的。
(4)技术措施：当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入渐缩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于初始速度时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于声速时，使其进入渐缩-渐扩型变截面换热管。
(5)温差利用：以被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质速度不高于声速为例进行分析——当被加热介质按照ab过程线定压吸热汽化至温度T2时，吸热汽化过程的平均温度低于降压吸热汽化过程12的平均温度；使被加热介质进入渐缩型变截面换热管，吸热降压并增速，将自热源获取的热能部分或全部转换为被加热介质的动能，动力装置中降低低温放热负荷从而提高热效率，制冷(热泵)装置中提升其低温吸热过程的平均温度、降低循环净功、从而降低外部高品质能源(机械能或高温热能)的投入。
图8所示的减小并利用吸热过程传热温差的方法是这样的：
(1)传热条件：热源放热过程中温度降低，温度由TA降温至TB；被加热介质定压汽化过程温度升高，在温-熵图中热源的降温放热过程线比被加热介质定压汽化过程线陡峭。
(2)目标要求：被加热介质由T1变温吸热汽化至T2，使其吸热汽化过程线比定压吸热汽化过程线更陡峭。
(3)实现方法：使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热的同时进行升压；与定压吸热汽化过程ab相比较，被加热介质进行吸热汽化并同时升压的过程12——温度由T1升高到T2，吸热过程结束之后的压力是升高的。
(4)技术措施：当被加热介质初始速度为亚声速时，则使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速时，使其进入渐缩型变截面换热管。
(5)温差利用：以被加热介质初始速度为亚声速为例进行分析——当被加热介质按照ab过程线定压吸热汽化至温度T2时，吸热过程的平均温度低于升压吸热汽化过程12的平均温度；使被加热介质进入渐扩型变截面换热管，吸热增压，将自热源获取的热能部分转换为被加热介质的压力提升上；动力装置中降低低温放热负荷从而提高热效率，制冷(热泵)装置中提升压缩机人口压力从而降低外部高品质能源(机械能或高温热能)的投入——或者说提升其低温吸热过程的平均温度，降低制冷(热泵)装置循环净功，从而降低外部高品质能源(机械能或高温热能)的投入。
图9所示的按照减小吸热过程传热温差的方法而给出的流动换热过程是这样进行的：
针对热源放热过程中维持定温T，被加热介质定压吸热过程为变温吸热，按照以图1所示的减小并利用吸热过程传热温差的方法，选择图9所示的渐缩型变截面换热管，使处于亚声速的被加热介质进入该渐缩型变截面换热管，吸收来自定温热源的热负荷Q，则将带来如下热力学效果：温度由T1升温吸热至T2，压力由p1降压至p2，速度由cf1增加到cf2。
图10所示的按照减小吸热过程传热温差的方法而给出的流动换热过程是这样进行的：
针对热源放热过程中温度由TA降温至TB，被加热介质定压吸热汽化过程温度不变，按照以图4所示的减小并利用吸热过程传热温差的方法，选择图10所示的渐扩型变截面换热管，使处于亚声速的被加热介质(饱和液体)进入该渐扩型变截面换热管，吸收来自变温热源的热负荷Q，则将带来如下热力学效果：温度由T1升温吸热至T2，压力由p1升压至p2，速度由cf1减小到cf2(或者cf2低于流经定截面换热管之后的出口速度)。
图11所示的按照减小吸热过程传热温差的方法而给出的流动换热过程是这样进行的：
热源放热过程中温度降低，温度由TA降温至TB；被加热介质需要先预热升温之后在进行吸热汽化，被加热介质的定压吸热汽化过程温度不变，按照图5所示的减小并利用吸热过程传热温差的方法，选择图11所示的定截面-渐扩型变截面复合式换热管，使处于亚声速的被加热介质(未饱和液体)进入该定截面-渐扩型变截面复合式换热管，吸收来自变温热源的热负荷Q，则将带来如下热力学效果：在定截面换热管部分，温度由T1升温吸热至Ts；在渐扩型变截面换热管部分，温度由Ts升高至T2，压力由p1升压至p2，速度由cf1减小到cf2(或者cf2低于流经定截面换热管之后的出口速度)。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的减小并利用吸热过程传热温差的方法，具有如下效果和优势：
(1)为降低热动装置中高温热源与工作介质之间温差不可逆损失提供了有效方法。
(2)为降低制冷(热泵)装置工作介质与低温热源之间温差不可逆损失提供了有效方法。
(3)针对定温热源供热，给出了被加热介质(工作介质)在小温差下进行连续性定温吸热的方法，使最大程度地减小温差不可逆损失成为现实。
(4)针对定温热源供热，给出了被加热介质(工作介质)在小温差下进行连续性变温吸热的方法，使最大程度地减小温差不可逆损失成为现实。
(5)针对变温热源供热，给出了被加热介质(工作介质)在小温差下进行连续性变温吸热的方法，使最大程度地减小温差不可逆损失成为现实。
(6)给出了多种技术条件下减小吸热过程传热温差的具体方法，能够有效应对定温热源、变温热源、单质相变吸热、混合物相变吸热、气体变温吸热和液体变温吸热等多种工况，将有利于提升热能和机械能的利用水平和利用效果。
Claims (8)
1.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源定温放热而被加热介质的定压吸热为变温吸热时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热的同时进行降压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度不高于声速时，使其进入渐缩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于初始速度时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于声速时，使其进入渐缩-渐扩型变截面换热管。
2.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源降温放热而被加热介质的定压吸热为变温吸热，在温-熵图中热源的降温放热过程线比被加热介质定压吸热过程线平缓时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热的同时进行降压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度不高于声速时，使其进入渐缩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于初始速度时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于声速时，使其进入渐缩-渐扩型变截面换热管。
3.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源降温放热而被加热介质的定压吸热为变温吸热，在温-熵图中热源的降温放热过程线比被加热介质定压吸热过程线陡峭时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热的同时进行升压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速时，使其进入渐缩型变截面换热管。
4.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源降温放热而被加热介质定压吸热汽化过程温度不变时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热并汽化的同时进行升温升压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速时，使其进入渐缩型变截面换热管。
5.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源降温放热，被加热介质需要先预热升温之后再进行吸热汽化，被加热介质的定压吸热汽化过程温度不变时，使被加热介质首先流经定截面换热管完成变温吸热至饱和温度，之后流经渐变截面换热管完成吸热汽化并同时进行升温升压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入定截面-渐扩型变截面复合式换热管；当被加热介质初始速度为超声速时，使其进入定截面-渐缩型变截面复合式换热管。
6.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源定温放热而被加热介质定压汽化过程温度升高时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在升温吸热并汽化的同时进行降压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入渐缩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于初始速度时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于声速时，使其进入渐缩-渐扩型变截面换热管。
7.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源降温放热而被加热介质定压汽化过程温度升高，在温-熵图中热源的降温放热过程线比被加热介质定压汽化过程线平缓时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在升温吸热并汽化的同时进行降压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速时，使其进入渐缩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于初始速度时，使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为亚声速，而换热过程结束时被加热介质的速度高于声速时，使其进入渐缩-渐扩型变截面换热管。
8.减小并利用吸热过程传热温差的方法——当热源降温放热而被加热介质定压汽化过程温度升高，在温-熵图中热源的降温放热过程线比被加热介质定压汽化过程线陡峭时，使被加热介质流经渐变截面换热管，在吸热的同时进行升压——其中，当被加热介质初始速度为亚声速时，则使其进入渐扩型变截面换热管；当被加热介质初始速度为超声速时，使其进入渐缩型变截面换热管。
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