Выражение для расчета максимальной полезной работы. Закон Гюи-Стодолы. Эксергетический кпд

Работа, совершаемая рабочим телом в теплосиловой установке, обычно меньше максимальной полезной работы на величину эксергии рабочего тела, покидающего систему – Э 2.

Термодинамическая система может также получать первичную энергию от источника в форме работы (lист) и превращать ее в полезную работу или использовать для увеличения работоспособности рабочего тела. Тогда выражение для расчета максимальной полезной работы, которая может быть получена от термодинамической системы, примет вид:

, (10)

где - эксергия рабочего тела на входе в ТС согласно выражениям (5) и (9): - эксергия рабочего тела на выходе из ТС; - эксергия теплоты согласно формуле (6); lист - первичная энергия в форме работы всех видов.

Необратимость процессов преобразования энергии приводит к уменьшению максимальной полезной работы, отдаваемой потребителю, на величину эксергетических потерь:

. (11)

Это выражение называется законом Гюи-Стодолы и формулируется так: «Потери полезной работы, вызванные наличием необратимых процессов, равны произведению температуры окружающей среды на приращение энтропии всех участвующих в процессах тел».

С учетом этих потерь фактическая работоспособность системы будет равна:

. (12)

Для оценки влияния необратимости процессов преобразования энергии на потери полезной работы может использоваться метод эксергетических потоков. Согласно этому методу подсчитываются потоки эксергии рабочих тел, входящих в систему (Э 1), эксергии подводимой теплоты (Э q), эксергии рабочих тел, покидающих систему (Э 2) и подводимой или отводимой организованной энергии в форме работы всех видов (lист). При этом термодинамическое совершенство системы характеризуется эксергетическим коэффициентом полезного действия (кпд):

,

где ЭП – полезно используемая эксергия; пересекающая границу системы; Эз – затрачиваемая эксергия.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: