第五章-可用能(火用)分析基础ppt课件.ppt

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1、第五章分析5.1Exergy和Anergy的基本概念高级能低级能无效能机械能/电能100%转化质和量统一热能/内能不能无偿地100%转化环境介质的内能无法转化为可用的机械能，质为零有效能/可用能、Exergy/Availability/Availableenergy评价能量价值（量和质）的物理量为合理用能指明方向.约束条件以给定的环境为基准，Ex=0Ex——系统由任一状态经可逆过程变化到与给定环境状态相平衡时所做的最大理论功可逆过程，获得理论功除环境外，无其他热源或冷源An——一切不能转换为Ex的能量E=Ex+Ane=ex+an可逆

2、过程dsg=0W=0Ex=const不可逆过程dsg>0W损失Ex损失，An增加能量守恒孤立系统——Ex减An增原理——过程进行方向的判据.5.2Ex的计算Ex的分类.*热量Ex系统与外界由于存在温差而传递的热量，不能完全转换为有用功ExQ：温度高于环境温度的系统与外界传递的热量所能做出的最大有用功*功能Ex电能/机械能/水利能/风能等功源可100%地被用以完成功，都可以直接转化为机械能理论上：功源Ex值=功源总能量ExAn.sT123456ExQAnQT0.高温下的热能较低温下的热能具有更大的可用性，可完成更多的有用功.*冷量Ex

3、sT432156ExQ’Q’T0低于环境温度下的系统与外界交换的热量称为冷量Ex冷流与热流方向相反在冷量交换过程中伴随着冷量Ex的交换..系统放热Q区别热量Ex冷量Ex放出热量Ex系统吸热Q’放出冷量ExExQ与热量Q方向一致ExQ’与热流Q’方向相反.*物质或物流ExsTpTAvT0BOpp0pApBp0OBATT0物理Ex（温差&压力差）物理Ex：工质压力p和温度T与环境压力p0和温度T不平衡，系统经历可逆过程过渡到与环境相平衡的状态，系统对外做的最大功中的有用功就是工质的物理Ex，也称内能Ex.闭系工质物理Ex开系工质物理Ex

4、（焓）物理Ex取决于工质状态和环境状态除环境外无其他热源，则工质始/终态的Ex值即为这一过程中所能提供的最大有用功.5.3Ex损失实际过程中不可逆因素：温差传热摩擦*温差传热引起的Ex损失.sT123465T0T1781’2’sT123465T0T0’783’4’.Ex流.*摩擦引起的Ex损失sT123456T0T173’..*能级与能量贬值原理能级：能量Ex值与能量数量的比值——衡量能量的可利用性机械能/电能热能供能的能级与用户用能的能级差较小，则匹配合理，否则就不合理能级分析在大系统能量匹配中很有用在不可逆过程中，能量的数量虽然

5、不变，但Ex减少了，能级降低了，做功能力下降了，即能量的品质下降了，这就是能量贬值原理.Ex方程的微元形式稳定流动多股流体进出综合了热一/热二律,既体现了能量在数量上的关系,又表现了质量上的关系Ex方程5.4Ex方程.5.5Ex效率与热效率Ex效率：Ex的收益量与Ex的支出量之比可表示系统中不可逆因素引起的Ex损大小;可逆过程,Ex效率为1.热力循环的热量Ex效率热力装置热效率卡诺循环的热效率最大相对效率；反映了实际过程偏离理想可逆过程的程度；从质量上说明了应该转变成的可用能中有多少被实际利用了从数量上说明了有多少热能转变为功.5.

6、6热经济学思想简介Ex分析法仍存在着不足之处热经济学有可能解决这些问题Ex经济方程.