1. Định nghĩa của Exergy
2. Exergy Trận, Exergy Balance, và Exergy Hiệu quả
3. Tính toán Exergy
4. Các ứng dụng của Exergy Phân tích
5. So sánh cán cân năng lượng và Exergy các quá trình được chọn
6. Tiêu thụ tích lũy của Exergy
7. Trận Exergy một phần trong hệ thống nhiệt
8. Ứng dụng sinh thái: Cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên Exergy Bibliography
Biographical Phác thảo Tóm tắt Định nghĩa của exergy đã được hình thành. Luật pháp của Gouy-Stodola, thể hiện những tổn thất không thể tránh khỏi và không thể khôi phục exergy, đã được thảo luận. Hiệu quả exergy xác định độ lệch từ sự hoàn hảo nhiệt động lực học đã được xác định. Phương trình cân bằng exergy đã được hình thành. Các phương pháp tính toán của exergy vật lý và hóa học đã được giải thích. Như các loài tham chiếu xác định mức tham chiếu của exergy hóa chất, các thành phần khí của không khí, các ion hay phân tử hòa tan trong nước biển và các hợp chất rắn có trong các lớp bên ngoài của vỏ Trái đất đã được giả định. Nguyên tắc thực tế của việc cải thiện các quá trình nhiệt đã được trình bày. Các cân đối năng lượng và exergy của các quá trình điển hình (nhà máy nhiệt điện, tủ lạnh) đã được so sánh. Các vấn đề về phân tích exergy của hệ thống nhiệt đã được thảo luận. Nó được dựa trên việc phân tích các tiêu exergy tích lũy và thua lỗ một phần exergy xuất hiện trong tất cả các liên kết của hệ thống. Việc tiêu thụ tích lũy các nguồn lực exergy nguyên không tái tạo đã được chấp nhận như là thước đo về chi phí sinh thái. Các giá trị chuẩn mực của các chi phí sinh thái trong nước đã được trích dẫn. 1. Định nghĩa của Exergy Trong hình 1 của nhà máy điện thủy lực và nhiệt được so sánh. Các nhà máy điện thủy lực sử dụng sự khác biệt của các cấp độ của nước trong hồ chứa cao hơn và thấp hơn. Tương tự như các nhà máy nhiệt điện sử dụng sự khác biệt nhiệt độ giữa nguồn nhiệt nóng và tản nhiệt lạnh. Tuy nhiên có tồn tại một sự khác biệt lớn giữa các nhà máy điện xem xét. Các nhà máy điện thủy lực có thể (sau khi loại bỏ ma sát) chuyển đổi thành công việc tổng năng lượng tiềm năng nước lấy từ hồ chứa cao hơn. Tuy nhiên, như Carnot (1824) phát hiện, các nhà máy nhiệt điện (dù phải hoạt động mà không có bất kỳ tổn thất) có thể chuyển đổi thành công việc . chỉ có một số phần của nhiệt từ nguồn nóng Hình 1. So sánh các nhà máy điện thủy lực và nhiệt Luật pháp của Carnot có dạng: W Q T1 T2 T1 (1) nơi T1, T2 biểu thị nhiệt độ tuyệt đối các nguồn nóng và bồn rửa lạnh của nhiệt. Nhiệt từ nguồn nóng có thể được sử dụng tốt nhất nếu một tự nhiên (không phải thanh toán và thực tế không giới hạn) sink lạnh có thể được sử dụng. Môi trường tự nhiên thể hiện như một tản nhiệt hoặc nguồn. Do đó, chất lượng nhiệt không phải là hằng số, và phụ thuộc vào nhiệt độ tuyệt đối của các nguồn nhiệt và nhiệt độ của môi trường tự nhiên. Chất lượng này có thể được thể hiện bằng các phương tiện tối đa khả năng để thực hiện công việc giữa các hồ chứa nước nóng được đề cập: Wmax QT T0 T (2) nơi T0 nhiệt độ môi trường xung quanh tuyệt đối, (T-T0) / T không thứ nguyên Carnot-yếu tố đặc trưng cho chất lượng nhiệt lấy từ các nguồn với một nhiệt độ không đổi. Số lượng các công việc thực hiện có thể là lớn hơn so với kết quả từ biểu thức. (2), nhưng nó sẽ đòi hỏi việc sử dụng tản nhiệt nhân tạo, được tạo ra bằng phương tiện của các loại có giá trị năng lượng khác thay vì môi trường tự nhiên. Eq. (2) chỉ liên quan đến các quá trình hồi phục lý tưởng. Theo định luật thứ hai của nhiệt động lực học, tất cả các quy trình thực sự là không thể đảo ngược. Trong quá trình thực số lượng công việc thực hiện là luôn luôn nhỏ hơn so với kết quả từ biểu thức. (2). Do đó phương. (2) đặc trưng của số tiền tối đa có thể đạt được của công việc thực hiện. Ngoài ra các loại năng lượng khác có sự khác biệt trong khả năng của họ để được chuyển đổi thành các loại năng lượng khác. Ví dụ, năng lượng nội bộ có thể được chuyển đổi chỉ có một phần thành cơ năng (động hoặc tiềm năng) hay thành công cơ học. Đó là giá trị nhấn mạnh, đó là khả năng của một số dòng của vấn đề để lái xe quá trình nhiệt (ví dụ như của dòng khí nén) không thể được đặc trưng về mặt năng lượng (năng lượng của không khí nén ở nhiệt độ môi trường tương đương với năng lượng của khí quyển không khí). Các khả năng để thực hiện các công việc cơ khí đã được chấp nhận như là một thước đo về chất lượng của các loại năng lượng, đặc trưng cho khả năng của họ để được chuyển đổi thành các loại năng lượng khác. Khả năng này không chỉ phụ thuộc vào thành phần và nhà nước các thông số của các vấn đề được xem xét (xác định năng lượng của nó), nhưng cũng vào thành phần và nhà nước các thông số của các vấn đề thường xuất hiện trong các môi trường của quá trình chuyển đổi xem xét. Các thông số môi trường nêu nên xác định mức độ tham chiếu để tính toán các chỉ số chất lượng thảo luận. Các chỉ số chất lượng giải thích năng lượng đã được gọi bởi Z. Rant là exergy. Nó thể hiện sản lượng công việc tối đa đạt được trong các môi trường tự nhiên, hoặc một đầu vào công việc tối thiểu cần thiết để thực hiện một quá trình ngược lại. Phiên bản thứ hai của Riekert đề xuất là rất thuận tiện và có thể được xây dựng như sau: Exergy là một công việc trục hoặc năng lượng điện cần thiết để sản xuất ra một loại vật liệu trong trạng thái của nó được xác định từ vật liệu phổ biến trong môi trường tự nhiên, trong một cách thuận nghịch, nhiệt được chỉ trao đổi với môi trường. So với năng lượng (là một chức năng của nhà nước về vấn đề xem xét chỉ) exergy là một chức năng của nhà nước về vấn đề xem xét và các thành phần phổ biến của môi trường. 2. Exergy Trận, Exergy Balance, và Exergy hiệu quả tất cả các quy trình thực sự là không thể đảo ngược. Các irreversibility liên quan đến sự gia tăng của tổng giá trị entropy của tất cả các cơ quan tham gia vào quá trình phân tích. Để áp dụng nguyên tắc này, một hệ cô lập gồm tất cả các cơ quan tham gia vào quá trình này cần được xác định. Một số thành phần của hệ thống này có thể thay đổi trạng thái theo hướng giảm entropy, những người khác hiển thị một tăng, nhưng tổng của tăng là luôn luôn lớn hơn so với giảm. Các irreversibility luôn luôn kết quả trong một mất mát không thể khôi phục của exergy. Theo Luật Gouy-Stodola, giá trị của nó là tỷ lệ thuận với số tiền S của entropy tăng của tất cả các cơ quan tham gia vào quá trình: B T0 S (3) nội bộ và bên ngoài lỗ exergy có thể được phân biệt . Lỗ exergy nội bộ xuất hiện trong quá trình phân tích. Lỗ exergy bên ngoài xảy ra sau khi từ chối các sản phẩm chất thải của quá trình đối với môi trường. Thành phần và nhà nước các thông số của các sản phẩm chất thải cân bằng nhau không thể đảo ngược với những môi trường, gây ra sự tàn phá của exergy các chất thải. Mất exergy bên ngoài có thể được tính toán bằng phương tiện của phương trình. (2), nhưng nó có thể được đơn giản hơn thể hiện như là các giá trị exergy của sản phẩm chất thải. Các phân tích exergy được dựa trên giả định của một thành phần hóa học liên tục của môi trường. Trong thực tế sự phát xạ của một số sản phẩm chất thải thay đổi thành phần này. Quan trọng nhất là sự phát thải khí CO2. Nồng độ của nó trong khí quyển tăng do sự phát xạ công nghiệp và phi công nghiệp, trong đó có thể gợi lên những thay đổi khí hậu. Tuy nhiên nó thực sự không thể đánh giá những thiệt hại do sự gia tăng của nồng độ CO2. Do đó sự mất mát exergy ngoài từ các nội dung của CO2 trong các sản phẩm chất thải được tính toán như là công việc tối đa có thể được thực hiện trong việc mở rộng của CO2 với áp lực một phần thực tế trong khí quyển. Các nguyên nhân chính gây thiệt hại exergy là: a) ma sát ( cơ khí hoặc thủy lực), b) truyền nhiệt không thể đảo ngược (tại một sự khác biệt nhiệt độ hữu hạn hoặc nhiệt độ gradient), c) khuếch tán không thể đảo ngược (với chênh lệch nồng độ hữu hạn hoặc gradient). Exergy thiệt hại là không thể tránh khỏi, nhưng họ cần phải luôn luôn được biện minh về mặt kinh tế. Thông thường, một hạn chế của các chi phí đầu tư có thể đạt được chỉ nhờ vào một số mức độ không thể đảo ngược. Ví dụ, diện tích truyền nhiệt của thiết bị trao đổi nhiệt có giá trị hữu hạn chỉ khi chênh lệch nhiệt độ của dòng chất lỏng được coi là lớn hơn số không ở tất cả các mặt cắt của nó. Exergy lỗ không có bất kỳ biện minh kinh tế, phải được coi là kết quả của một lỗi trong nghệ thuật của kỹ thuật. Theo phương. (2) exergy được miễn các định luật bảo toàn. Vì vậy cán cân exergy nên được đóng lại bằng các phương tiện của sự mất mát exergy nội bộ nếu ranh giới hệ thống chỉ bao gồm quá trình phân tích, không có môi trường. Phương trình cân bằng chứa: các exergy Bd của cơ quan chuyển giao; tăng exergy Bs của hệ thống; các exergy của các cơ quan tiến hành tắt từ hệ thống (có thể được chia thành các exergy Bàu các sản phẩm hữu ích và các exergy Baw = Be các chất thải, bày tỏ sự mất mát exergy bên ngoài); tổng của exergy tăng Bq các nguồn nhiệt bên ngoài hoạt động trên ranh giới của hệ thống; công việc W thực hiện bởi hệ thống, và các B mất exergy nội bộ: Bd Bs Bàu Bq W B (4) Sự gia tăng của exergy của nguồn bên ngoài của kết quả nhiệt từ Eq. (2): Bq QT T0 T (5) nơi Q nhiệt chuyển giao cho các hệ thống từ các nguồn nhiệt, nhiệt độ T đo tại ranh giới hệ thống tại địa điểm giao hàng nhiệt. Các exergy của một nguồn nhiệt được ấm hơn môi trường, giảm trong thời gian khai thác nhiệt. Tuy nhiên việc khai thác các nguồn nhiệt từ một lạnh hơn so với môi trường làm tăng exergy của nguồn này. Vì vậy, các hoạt động của tủ lạnh làm tăng exergy của buồng lạnh, nhờ vào việc tiêu thụ năng lượng lái xe có giá trị (lái xe exergy) và
đang được dịch, vui lòng đợi..