Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Топ:
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2018-01-30 | 269 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Поток вещества, пересекающий границы открытой системы, переносит через них удельную энергию . Следовательно, при определении соотношений между эксергией и анергией необходимо оценивать величины этих составляющих.
Рисунок 7.6 Эксергия и анергия стационарного потока. б) Диаграмма потоков эксергии и анергии при обратимом поточном процессе |
Проведем контрольную поверхность, ограничивающую стационарный поток вещества, который покидает ее с параметрами и , на уровне , с пренебрежимо малой скоростью . В таком состоянии поток вещества, покидающий контрольное пространство несет в себе лишь анергию. Если стационарный процесс течения обратим, то эксергия, отдаваемая в виде технической работы совпадает с эксергией, вносимой с потоком вещества, а сумма анергии, покидающей систему с потоком вещества, и анергии передаваемого тепла в точности равна анергии, вносимой в открытую систему с потоком вещества. Эксергию, вносимую с потоком, часто называют технической работоспособностью.
Запишем первое начало для границ контрольной поверхности.
.
При этом , .
По второму закону для общей адиабатной системы, состоящей из контрольного пространства и окружающей среды с постоянной температурой , сумма изменений энтропии должна обращаться в нуль.
Энтропия окружающей среды, получая от потока вещества энергию в форме тепла, возрастает
.
Отсюда следует
Следовательно, удельная эксергия потока вещества будет равна
Анергия представляет собой часть энергии, вносимой с потоком вещества, не являющаяся эксергией
Если кинетической и потенциальной энергиями можно пренебречь, то для эксергии и анергии вносимой энтальпии справедливы соотношения
|
Величина превращаемой части энтальпии зависит от состояния потока вещества, и от состояния окружающей среды.
.
Если зафиксировать , то и можно считать параметрами состояния. На диаграмме эксергию энтальпии можно представить площадью, если выделить точку пересечения из энтальпии с изобарой .
Пример:
Вода кипит при давлении окружающей среды Па и температуре °С. Определить эксергию кипящей воды, пологая, что ее удельная теплоемкость между °С и температурой окружающей среды °С равна 4,19 кДж/(кг K).
Запишем выражение для эксергии энтальпии кипящей воды
.
Т. к то и ,
.
С учётом
кДж/кг
Определение потерь эксергии
Процесс совершенствования технических устройств заключается в снижении потерь эксергии в ней. Таким образом, для инженера важно знать причины потерь эксергии и способы их вычисления. Потери эксергии необратимого процесса для закрытой системы равны произведенной в этом процессе энтропии умноженной на температуру окружающей среды
.
Найдем потери эксергии в стационарном поточном процессе на основе эксергетического анализа и уравнения баланса эксергии и анергии. Искомый поток эксергетических потерь может быть найден как превышение подводимых потоков эксергии над отводимыми
,
где – эксергетические потоки; – поток подводимой механической, либо электрической эксергий; – поток эксергии, связанный с потоком вещества; – эксергия вводимых или выводимых потоков тепла.
Потери эксергии вызваны потерями электрической или механической мощностей, с диссипативными моментами, связанными с необратимыми явлениями в контрольном пространстве. Поэтому – иногда называют еще потерями полезной мощности или мощности вообще. Если через контрольную поверхность протекает лишь один поток вещества, то потери относят часто к массовому расходу :
.
При составлении эксергетического баланса необходимо вычислять все потоки эксергии, проходящие в контрольную поверхность.
|
Иногда предпочитают менее трудоемкий подход.
Рассмотрим баланс анергии для вещества ограниченного контрольной поверхностью. Потери мощности при этом получаются как избыток энергии подведенной к системе над отведенной от нее.
Запишем уравнение баланса энтропии для потока вещества через контрольную поверхность
.
Умножим его на температуру окружающей среды
.
Правая часть полученного выражения представляет собой разность анергии, отведенной с потоками вещества из контрольного пространства, и анергии, подведенной с потоками вещества и тепла. Таким образом величина равна избытку анергии, покидающей контрольное пространство над поступающей. Оно отражает необратимость процессов, происходящих внутри контрольной поверхности. Поток потерь эксергии в этом случаи можно записать как
.
Потери эксергии необратимого процесса в закрытой системе и необратимого стационарного поточного процесса зависят от температуры окружающей среды и произведенной энтропии. Если контрольное пространство адиабатно, то
и .
Поток потерь эксергии в этом случае определяется приращением энтропии отдельных потоков вещества.
|
|
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!