Классификация видов эксергии
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Все виды «безэнтропийной» энергии - полностью превращаемы (1,2,5 и 7). Для механической (кинетической и потенциальной), электрической и ядерной энергии эксергия  просто равна энергии.

Все виды эксергии «энтропийной» энергии делятся по признаку наличия или отсутствия тела – носителя эксергии.

1) эксергии с наличием тела – эксергия вещества в объеме и в потоке .

2) эксергии с отсутствием тела – эксергия излучения в объеме, эксергия теплового потока  и потока излучения .

Эксергия вещества в потоке классифицируется в зависимости от вида энергетических взаимодействий с окружающей средой:

- Термическое взаимодействие (обобщенный параметр Т – температура);

- Деформационное (Р - давление);

- Реакционное и концентрационное (μ – химический потенциал).

Термическую и деформационную эксергии обычно объединяю в термомеханическую.

Таблица 1.2 – Сопоставление особенностей энергии и эксергии

Энергия Эксергия Для потока вещества и теплового потока
Зависит только от параметров вещества или потока энергии и не зависит от параметров окружающей среды Зависит как от параметров системы, так и от параметров окружающей среды
Всегда отлична от нуля Может быть равна нулю – при полном равновесии с окружающей средой
Подчиняется закону сохранения в любых процессах и исчезать не может Подчиняется закону сохранения при обратимых процессах; в реальных, необратимых процессах частично или полностью исчезает
Превращаемость одних видов в другие ограничена по условиям Второго закона термодинамики для всех процессов, в т.ч. обратимых. Превращаемость одних составляющих в другие не ограничена для обратимых процессов по условиям Второго закона термодинамики

 

На рис. 1.1 показана схема характера взаимодействия технической системы с окружающей средой.

1,2,3 – внешние объекты, служащие источниками энергии, поступающей с материальными потоками всех видов, а также с теплотой и работой.

4,5,6 – приемники этих же видов энергии.

Каждый поток имеет соответствующую эксергию.

Кроме обмена веществом и энергией (в виде теплоты) с внешними объектами исследуемая система может совершать обмен и с окружающей средой. В этом случае обмен не сопровождается переносом эксергии, т.к. эксергия таких потоков будет равна нулю.

Обмен энергией (в виде теплоты) или веществом может проходить как от окружающей среды к системе, так и обратно.

В частности при обмене веществом – это использование вещества окружающей среды, например воздуха для горения топлива и выдача системой этого воздуха с продуктами сгорания (такой поток показан штрих пунктиром).

Рис. 1.1 Схема взаимодействия технической системы с окружающей средой и находящимися в ней объектами

Одновременно с ним получается полезный продукт (теплота). А этот поток представляет собой отходы. Чем меньше эксергия этого потока отходов, т.е. чем ближе его параметры к параметрам окружающей среды, тем меньше потери эксергии, тем лучше ее использование и тем эффективнее данное оборудование (котел).

В целом уравнение эксергетического баланса системы, приведенной на рис.1.1:

   (1.4)

Величина суммарных потерь эксергии  не только констатирует наличие потерь от необратимости процессов, но и позволяет точно определить их количественно.

 

Дата: 2019-02-25, просмотров: 296.