Эксергия

Работоспособностью (или эксергией) теплоты Qi, отбираемой от горячего источника с температурой Ti, называется максимальная полезная работа которая может быть получена за счет этой теплоты при условии, что холодным источником является окружающая среда с температурой То- [c.29]

Таким образом, эксергия теплоты Q [c.29]

Рис. 5.12. К определению эксергии потока рабочего тела

Из изложенного ясно, что эксергия, т. е. максимальная работа, которую можно получить от рабочего тела в потоке, как правило, не равна располагаемому теплоперепаду Л — Ло. В некоторых случаях, как в изображенном на рис. 5.12 примере, она оказывается больше располагаемого теплоперепада за счет теплоты, отбираемой рабочим телом от окружающей среды. В других случаях (когда so<5i) она будет меньше, чем h,—ho. [c.55]

Как показано в 3.3, наибольший термический КПД в заданном диапазоне температур имеет цикл Карно. При его осуществлении предполагается использование горячего источника с постоянной температурой, т. е. фактически с бесконечной теплоемкостью. Между тем на практике в работу превращается теплота продуктов сгорания топлива, теплоемкость которых конечна. Отдавая теплоту, они охлаждаются, поэтому осуществить изотермическое расширение рабочего тела при максимальной температуре горения не удается. В этих условиях необходимо установить общие принципы, определяющие наибольшую термодинамическую эффективность теплосилового цикла, в частности, с позиций потери эксергии. [c.56]

Эта работа может быть меньше теплоты сгорания Q, а может быть и больше, в зависимости от знака dL , /dT. Расчеты показывают, что для большинства ископаемых топлив L aK Q- Таким образом, эксергия органического топлива (в расчете на единицу его массы) примерно равна теплоте его сгорания, т. е. теоретически в работу можно превратить весь тепловой эффект реакции, например, в топливных элементах. Физически это понятно, поскольку в своей основе химическая реакция связана с переходом электронов в веществе организовав этот переход, можно сразу получить электрический ток. [c.56]

В теплосиловых установках энергия топлива сначала превращается в тепловую путем его сжигания, а полученная теплота используется для выработки механической энергии. Поскольку горение — неравновесный процесс, он связан с потерей работоспособности тем большей, чем ниже температура Т получаемых продуктов сгорания. Действительно, из формулы (5.31) видно, что эксергия рабочего тела в потоке е возрастает с увеличением ht= p Ti, все более приближаясь по мере увеличения Гi к теплоте реакции. В современных паровых кот- [c.56]

Выше уже отмечалось, что основными причинами, снижающими эффективность тепловых процессов, являются трение и теплообмен при конечной разности температур. Вредное влияние трения не нуждается в пояснениях. Чтобы рельефнее представить вредное влиянне неравновесного теплообмена, а заодно продемонстрировать разницу между методами балансов эксергии и теплоты, рассмотрим передачу теплоты от одного теплоносителя к другому, например, от продуктов сгорания топлива к воде и пару в паровом котле. [c.57]

Поток газа входит с эксергией [c.57]

Соответственно увеличение эксергии килограмма пара (Ли —йц —ГоХ [c.57]

X(i 6 —s i)l Потери эксергии при передаче теплоты ( — ( 2) — ( б —< ,ч) I составят [c.57]

Расчеты показывают, что только из-за неравновесного теплообмена потеря эксергии, т. е. работы, которую теоретически можно было бы получить, используя теплоту продуктов сгорания топлива, превышает 30 %. [c.57]

Используя в качестве рабочего тела неразбавленные продукты сгорания (с максимальной эксергией), ДВС имеют самый высокий из всех тепловых машин КПД. Однако инерционные силы, связанные с возвратно-поступательным движением поршня, возрастают с увеличением как размеров цилиндра, так и частоты вращения вала, что затрудняет создание ДВС большой мощности. Большим их недостатком являются и высокие требования к качеству потребляемого топлива (жидкого или газа), [c.59]

Дело в том, что с увеличением Т з возрастает эксергия рабочего тела перед турбиной ез = Ср(Тз То)—Та зз — So) (см. формулу (5.31)], т. е. уменьшаются потери эксергии при сгорании, поскольку эксергия исходного топлива постоянна (равна теплоте его сгорания). Это и увеличивает КПД цикла. [c.61]

Газы выбрасывают из турбины с температурой Та>Т - То. Следовательно, эксергия рабочего тела ез, которой мы располагаем перед турбиной, используется также не полностью потери эксергии с уходящими газами могут доходить до 10 %. Поэтому КПД ГТУ оказывается пока еще ниже, чем ДВС. [c.61]

Между тем металлы, которыми располагает современное машиностроение, позволяют перегревать пар до 550— 600 С. Это дает возможность уменьшить потери эксергии при передаче теплоты от продуктов сгорания к рабочему телу и тем самым существенно увеличить эффективность цикла. Кроме того, перегрев пара уменьшает потери на трение при его течении в проточной части турбины. Все без исключения тепловые электрические станции на органическом топливе работают сейчас на перегретом паре, а иногда пар на станции перегревают дважды и даже трижды. Перегрев пара все шире применяется и на атомных электростанциях, особенно в реакторах на быстрых нейтронах. [c.63]

Эксергия теплоты при температуре 1000 °С [c.209]

Эксергия теплоты при температуре 500 °С = 200 (1 - 283/773) = 126,8 кДж. [c.209]

Ставить холодильник нет смысла. В идеальном случае он будет потреблять такую же работу, которую можно дополнительно получить за счет увеличения КПД цикла, а а реальном (с учетом потерь эксергии) — большую. [c.212]

Полученную по уравнению (8-27) максимальную полезную работу называют работоспособностью, или эксергией, тела. За последнее время понятие эксергии широко используется при термодинамических исследованиях процессов. Метод исследования с помощью эксергии получил название эксергетического. [c.128]

Эксергия непрерывно текущего установившегося потока, отнесенная к 1 кг рабочего тела, может быть также определена из уравнения (8-27) [c.128]

Можно ли считать эксергию параметром [c.136]

Работоспособность, или эксергию, воздуха определяем по уравнению (8-27) [c.138]

Здесь — эксергия привода для производства G , кг/с, газа, сжатого до давления /, — эксергия привода, необходимая для сжатия кг/с, газа до давления. [c.84]

Эксергия (работоспособность) Е—максимальная работа, которую может совершить термодинамическая система при обратимом переходе от данного состояния до равновесного с окружающей средой при отсутствии иных, кроме окружающей среды, источников теплоты. [c.100]

Эксергия e = / i —ft(i —Го (si —So) зависит от параметров как рабочего тела Л , si, так и окружаюш,ей среды ро, Тп. Однако если параметры окружаюш.ей среды заданы (чаще всего принимают Го = 293 К, ро=100кПа), то эксергию можно рассматривать просто как функцию состояния рабочего тела. Понятие эксергия полезно при анализе степени термодинамического совершенства тепловых аппаратов. [c.55]

Проиллюстрируем это на следующем примере. Представим себе, что в аппарат поток рабочего тела входит с удельной эксергией е, а выходит из него с эксер-гией б2, причем в аппарате рабочее тело совершает техническую работу /тех. Насколько совершенно протекает термодинамический процесс в аппарате [c.55]

Несмотря на большие потери эксер-гии при передаче теплоты от продуктов сгорания к пару, КПД паросиловых установок в среднем выше, чем у ГТУ, и близок к КПД две, прежде всего за счет хорошего использования располагаемой эксергии пара. (Как указано выше, [c.67]

Больше всего эксергии (56 %) теряется в котле, который с энергетической точки зрения выглядит вполне благополучно (потери 9%). Как указывалось в 6.1, химическую энергию, поступающую в паровой котел топлива, принципиально можно полностью превратить в механическую (или электрическую). В процессе горения химическая энергия практически полностью превращается в теплоту, а уже теплоту полностью превратить в работу невозможно. Таким образом, без потерь энергии в окружающую среду теряется работоспособность (эксергия). Способы снижения эксерге-тических потерь для данного примера рассмотрены в 6.1 и 6.2. [c.203]

На рис. 2.28 показана зависимость адиабатного и эксерге-тического КПД от ц для адиабатных вихревых труб различных конструкции. [c.89]

Создание потока охлажденного или подогретого газа во многих случаях исключает необходимость промежуточной передачи эксергии от одного теплоносителя к другому, обеспечивая при этом заметное снижение потерь и сохранение исходной хо-лодо- или теплопроизводительности. [c.230]

Как видно, основные потери приходятся на компрессор с теплообменным аппаратом и низкотемпературную противоточную вихревую трубу. Если потери в вихревой трубе трудноустранимы и связаны с ее необратимостью, а их уменьшение может быть достигнуто лишь в результате совершенствования процесса энергоразделения, то суммарные потери могут быть снижены использованием эксергии тепла. При этом отбираемое в теплообменнике тепло может использоваться на нафев сжатого воздуха, поступающего в вихревую трубу, работающую на генерацию нафетого потока в случае использования двухкамерного термостата. Вариант схемы двухкамерного термостата без утилизации тепла сжатого воздуха на входе из компрессора (рис. 5.17) позволяет полу- [c.251]

Теплотехника (1991) -- [ c.29 , c.54 ]

Техническая термодинамика и теплопередача (1986) -- [ c.77 , c.94 ]

Техническая термодинамика и теплопередача (1990) -- [ c.39 , c.142 , c.143 , c.144 ]

Теплотехника (1986) -- [ c.32 ]

Техническая термодинамика Изд.3 (1979) -- [ c.314 ]

Теоретические основы теплотехники Теплотехнический эксперимент Книга2 (2001) -- [ c.149 ]

Термодинамика равновесных процессов (1983) -- [ c.220 ]

Тепловые электрические станции (1967) -- [ c.160 ]

Теплотехника (1985) -- [ c.179 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...