過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)工程熱力學(xué)第15講

Δ1.火用分析火用的引入如何評(píng)價(jià)能量?jī)r(jià)值???1956年，I.Rant（I.郎特）提出《有用能》的概念1957年，夏彥儒教授翻譯

Exergy

火用Anergy

火無(wú)克勞修斯最早定義劉仙洲教授翻譯

Entropy

熵Enthalpy

焓三種不同品質(zhì)的能量1、可無(wú)限轉(zhuǎn)換的能量（理論上可以完全轉(zhuǎn)換為功的能量----高級(jí)能量），如：機(jī)械能、電能、水能、風(fēng)能2、不能轉(zhuǎn)換的能量（理論上不能轉(zhuǎn)換為功的能量

），如：環(huán)境（大氣、海洋）3、可有限轉(zhuǎn)換的能量（理論上不能完全轉(zhuǎn)換為功的能量----低級(jí)能量

），如：熱能、焓、內(nèi)能能不僅有數(shù)量，還有品質(zhì)！哪個(gè)參數(shù)才能正確評(píng)價(jià)能的價(jià)值熱量500

K293

K100kJ1000

K100

kJ293

K哪個(gè)參數(shù)才能正確評(píng)價(jià)能的價(jià)值焓h1=h2p1p2w1w2w1>w2哪個(gè)參數(shù)才能正確評(píng)價(jià)能的價(jià)值內(nèi)能u1=u2p0p0w1w2w1>w2能量的評(píng)判為度量能量的可用程度，應(yīng)以能量的做功能力為評(píng)判指標(biāo)。為了確定能量的做功能力，須附加三個(gè)條件：以給定的環(huán)境為基準(zhǔn)，在該環(huán)境狀態(tài)下有用能為0；做功過(guò)程完全可逆；過(guò)程中，除環(huán)境外，無(wú)其他熱源或功源參與作用，這樣才能使獲得的功全部是由給定狀態(tài)下物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)的?；鹩煤突馃o(wú)火用是系統(tǒng)由任一狀態(tài)經(jīng)可逆過(guò)程變化到與給定環(huán)境狀態(tài)相平衡時(shí)所做的最大理論功。符號(hào)：ExEx的基本含義是以環(huán)境為基準(zhǔn)時(shí)系統(tǒng)的理論做功能力。Ex的本質(zhì)是系統(tǒng)與環(huán)境之間存在著不平衡勢(shì)。凡是不能轉(zhuǎn)換成火用的能量稱為火無(wú)。符號(hào)：An在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中，火用和火無(wú)的總和恒定不變。

E=Ex+AnEx的理解Ex——作功能力環(huán)境一定，能量中最大可能轉(zhuǎn)換為功的部分500

K293

K100kJ1000

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kJ293

K熱一律和熱二律的Ex含義熱一律：一切過(guò)程，Ex+An總量恒定。熱二律：由An轉(zhuǎn)換為Ex不可能；在可逆過(guò)程中，Ex保持不變；在不可逆過(guò)程中，部分Ex轉(zhuǎn)換為An。孤立系Ex減原理：任何一孤立系，Ex只能不變或減少，不能增加。能級(jí)定義：能量Ex值和能量數(shù)量的比值。符號(hào)：Ω公式：Ω=Ex/E意義：衡量能量的可利用性。常見的能級(jí)：機(jī)械能Ω=1；熱量Ω=1-T0/T能量貶值原理能量貶值原理：在不可逆過(guò)程中，能量的數(shù)量不變，但Ex減小了，能量的品質(zhì)下降，能級(jí)降低了，做功能力下降了。能級(jí)分析在大系統(tǒng)的能量匹配中有用。如果供能的能級(jí)與用戶的用能能級(jí)差較小，則匹配就比較合理。實(shí)際蒸汽動(dòng)力裝置的Ex分析法對(duì)于穩(wěn)定流動(dòng)進(jìn)入設(shè)備的Ex總和離開設(shè)備的Ex總和Ex損失之和鍋爐的Ex分析排煙過(guò)熱蒸汽1’’水4’（3）渣燃料空氣sT5322’4’1’’1’14鍋爐的Ex分析（燃燒）空氣燃料設(shè)燃料完全是Ex（1）燃燒，煙氣熱量以環(huán)境為基準(zhǔn)平均燃燒溫度鍋爐的Ex分析（散熱）（2）排煙，渣，散熱后，可傳給水的ex鍋爐的Ex分析（傳熱）（3）傳熱，水的溫度遠(yuǎn)比燃?xì)獾?，溫差傳熱水得到的ex管道和汽機(jī)主汽門節(jié)流的Ex分析sT5322’4’1’’1’141’’1汽機(jī)入口ex管道和主汽門的ex損失汽輪機(jī)的Ex分析sT5322’4’1’’1’1412’wnet’絕熱汽輪機(jī)最大可能作功汽輪機(jī)的ex損失汽輪機(jī)實(shí)際輸出功冷凝器的Ex分析sT5322’4’1’’1’1432’冷凝器的ex損失Ex損失的表示sT5322’4’1’’1’14T0兩種分析方法的比較鍋爐qB/qf=10%

B/ex,qf=56.7%(燃燒14.1%排煙及散熱

8.6%傳熱34%)管道qtu/qf=0.6%

tu/ex,qf=0.5%汽輪機(jī)qt/qf=0

t/ex,qf=5.6%凝汽器qc/qf=55.7%

c/ex,qf=3.5%

熱效率法Ex分析法Δ2工程經(jīng)濟(jì)學(xué)簡(jiǎn)介工程經(jīng)濟(jì)學(xué)概述現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有兩個(gè)特點(diǎn)，一是向縱深發(fā)展，形成許多分支科學(xué)；二是向廣度進(jìn)軍，形成許多邊緣學(xué)科。工程經(jīng)濟(jì)學(xué)就是介于自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)之間的邊緣科學(xué)。工程經(jīng)濟(jì)學(xué)是利用經(jīng)濟(jì)學(xué)的理論和分析方法，研究經(jīng)濟(jì)規(guī)律在工程問(wèn)題中的應(yīng)用，是分析工程項(xiàng)目方案、技術(shù)方案和技術(shù)政策等經(jīng)濟(jì)效果的一類應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)的分支，是研究技術(shù)因素與經(jīng)濟(jì)因素最佳結(jié)合的學(xué)科。技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理一項(xiàng)工程能被人們所接受必須具備兩個(gè)條件：一是技術(shù)上的可行性；二是經(jīng)濟(jì)上的合理性。技術(shù)，就是把科學(xué)研究、生產(chǎn)實(shí)踐、經(jīng)驗(yàn)積累中所獲得的科學(xué)知識(shí)應(yīng)用在最有效的自然資源利用方式中，以形成能滿足人們需要的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。

“經(jīng)濟(jì)”是一個(gè)多義詞，工程經(jīng)濟(jì)學(xué)中所說(shuō)的“經(jīng)濟(jì)”，應(yīng)當(dāng)屬于經(jīng)濟(jì)學(xué)的范疇，可以理解為是社會(huì)生產(chǎn)與再生產(chǎn)過(guò)程以及與之相關(guān)的政策、制度等方面的總和。經(jīng)濟(jì)效果經(jīng)濟(jì)效果可用效率型指標(biāo)表示，如下式：

經(jīng)濟(jì)效果＝收益/費(fèi)用或用價(jià)值型指標(biāo)表示：

經(jīng)濟(jì)效果＝收益－費(fèi)用經(jīng)濟(jì)效果和技術(shù)效果是密不可分的，經(jīng)濟(jì)效果包含技術(shù)效果。技術(shù)方案經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)的可比條件(1)使用價(jià)值的可比使用價(jià)值的主要內(nèi)容有數(shù)量、質(zhì)量、品種等。兩個(gè)方案，如果使用價(jià)值不同，是不能相比的。(2)相關(guān)費(fèi)用的可比所謂相關(guān)費(fèi)用，就是如何確定合理計(jì)算方案費(fèi)用的范圍。兩個(gè)方案，如果計(jì)算費(fèi)用的范圍不合理，也沒有可