Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Эксергетический баланс





При исследовании отдельных элементов ХТС кроме материального и энергетического балансов составляется и эксергетический баланс. Для этого систему мысленно отделяют контрольной поверхностью, через которую происходит обмен веществом и энергией с окружающей средой. Поскольку закона сохранения эксергии не существует, эксергетический баланс сводится искусственно за счет внутренних потерь эксергии из-за необратимости процессов в пределах выделенной системы. Эксергетический баланс для отдельного элемента система выражается общим уравнением:

, (5.4)

где – эксергия входящего материального потока; – эксергия входящего потока тепла; – эксергия выходящего материального потока; – эксергия выходящего потока тепла; АЭ – механическая или электрическая работа, совершаемая данным элементом системы; ∆ЕЭ – приращение эксергии элемента; ЕD – потери эксергии.

Значения эксергии материальных потоков (ЕП) и потоков тепла (ЕТ) рассчитывают по следующим формулам:

· материальные потоки:

Еп = (I - I0) - Т0·(S - S0) + ∑(μ - μi0) · Ni + К + Е, (5.5)

где I, S энтальпия и энтропия рабочего тела; Т0 – температура окружающей среды, К; mi и Ni – химический потенциал и число молей i-го химического компонента потока; К, Е – соответственно кинетическая и потенциальная энергии; индекс 0 относится к термодинамическим функциям, определенным при параметрах окружающей среды;

· тепловые потоки:

, (5.6)

где Q – поток тепла; Т – температура источника тепла.

Эксергетические потери можно подсчитать из уравнения

ЕD = Т0∆S. (5.7)

Рассчитанные значения потерь эксергии позволяют найти степень обратимости процесса в элементе ХТС, для чего вводится понятие эксергетического (термодинамического) КПД как отношение суммарного количества эксергии, выходящей из элемента, к суммарному количеству подводимой эксергии.

В случае если элемент ХТС находится в стандартном режиме (Е = 0), и в нем не производятся ни механическая, ни электрическая работы (АЭ=0), эксергетический КПД может быть записан в виде

. (5.8)






Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 260. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.019 сек.) русская версия | украинская версия