загрузка...
 
1.4. Ексергетичний потенціал стану потоку ВЕР. 1.4.1. Основні рівняння
Повернутись до змісту

1.4. Ексергетичний потенціал стану потоку ВЕР. 1.4.1. Основні рівняння

Одним з найбільш достовірних методів оцінки енергоефективності термодинамічних систем є ексергетичний аналіз процесів перетворення енергії, що відбуваються у подібних системах. Зіставлення різних варіантів утилізації ВЕР передбачає проведення техніко-економічних розрахунків. У багатьох випадках такі розрахунки істотно спрощуються, якщо використовуються параметри і підходи ексергетичного методу термодинамічного аналізу. Тому вже на стадії визначення максимально можливого потенціалу ВЕР бажано провести оцінку його ексергетичного змісту.

Вводячи поняття теоретичного енергопотенціалу ВЕР, ми обмежували можливе перетворення застосовуваної енергії рамками параметрів навколишнього середовища. Відповідно до загальних положень поняття ексергії [9, 55] будь-який матеріальний потік за умов навколишнього середовища характеризуються нульовим значенням ексергії.

         Таким чином, загальне рівняння теоретичного ексергетичного потенціалу стану потоку ВЕР запишеться у вигляді

,

або

,

де еск – питома ексергія середовища потоку ВЕР, визначувана за параметрами стану рск  і Тск, Дж/кг.

         У загальному випадку для визначення питомої ексергії потоку речовини необхідно проінтегрувати таке диференціальне рівняння у межах е(ро.с.,То.с.)=0 і е(р,Т).

.               (1.14)

У доступнішій формі розв’язання рівняння (1.14) при припущенні, що , , має вигляд

                      (1.15)

де h=h(p,T), s=s(p,T) – питомі ентальпії і ентропії середовища потоку, узяті за відповідними параметрами тиску і температури.

Використовуючи рівняння (1.15) для двох станів, можна визначити зміну питомої ексергії у вигляді

.                (1.15а)

Для умов скидання  рск і Тск;

.                     (1.15б)

І після підстановки в (1.13а)

.                 (1.16)

Використовуючи рівняння (1.3) при wск=wо.с,  отримаємо загальний зв'язок між загальним енергетичним потенціалом і його ексергетичною формою для процесів з ідеальним енергообміном.

,                                      (1.17)

де  - зміна повної ентропії системи при оборотній взаємодії з навколишнім середовищем.

Рівняння (1.17) показує, що тільки при енергообміні з процесами s=const максимально можливий енергетичний потенціал дорівнює його енергетичному змісту.

         Головним висновком при зіставленні  і  є визначення частки  від загального енергопотенціалу, оскільки через визначення поняття ексергії .

         Для розрахунку величин за рівняннями (1.15-1.17), як правило, використовують термодинамічні діаграми або таблиці.

         Для ідеального газу і нестисливої рідини інтегрування рівняння (1.14) істотно спрощується, і теоретично максимально можливий ексергетичний потенціал може бути виражений через термічні параметри стану р,Т , які на відміну від калоричних можуть бути виміряні.



загрузка...