
n. 放射本能(热力学系统从给定状态到与周围介质平衡过程中可做的最大功)
Acknowledge the concept of Exergy and its calculation.
了解火用的概念及其计算。
Power plant and air separation system utilize the LNG cold exergy.
冷藏、空调和制干冰利用了LNG的冷量。
With help of this package, the enthalpy - exergy diagram of water and steam is drawn.
在此软件包的基础之上绘制了水和水蒸汽的焓火用图。
The exergy loss of primary steam after temperature and pressure reduction is calculated.
计算了一次蒸汽经减温减压后的火用损失。
The results show, when heating, the primary energy ratio of GEHP is 1.76 and exergy efficiency is 29.12%.
结果表明:燃气机热泵在供热时的一次能源利用率为1.76,(火用)效率为29.12%。
"Exergy"(中文译作"㶲"或"有效能")是热力学中衡量能量品质的核心概念,表示系统在特定环境条件下所能做的最大有用功。其定义为:当系统与周围环境达到热力学平衡时,系统能量中理论上可完全转化为有用功的部分。这一概念由斯洛文尼亚工程师佐兰·兰特(Zoran Rant)于1956年首次提出,现已成为能源效率分析和可持续工程的重要工具。
从工程应用角度看,exergy分析具有三大特性:
计算公式可表示为: $$ E_x = (H - H_0) - T_0(S - S_0) $$ 其中$H$和$S$分别为系统的焓和熵,下标0表示环境参考状态,$T_0$为环境温度。该式体现了能量中"质"与"量"的统一,已被写入ASME热力学标准测试规程(PTC 60-2021)。
当前研究前沿包括:基于exergy的碳中和路径建模(如德国于利希研究中心2024年发表的《Exergy-guided decarbonization strategies》),以及在氢能源储运系统的㶲效率优化实践。美国能源部2025年技术路线图强调,exergy分析是下一代清洁能源技术研发的基础评估工具。
Exergy(中文译作“㶲”或“可用能”)是热力学中用于衡量能量“质量”的重要概念,表示系统从特定状态过渡到与环境平衡时能够做出的最大有用功。以下是其详细解释:
Exergy的本质是能量中可被完全转换为有用功的部分。例如,高温热源的热量比低温热源具有更高的exergy,因为前者能通过热机转换更多功。其数学表达式通常与环境温度($T_0$)相关,例如热量exergy可表示为: $$ Ex = Q left(1 - frac{T_0}{T}right) $$ 其中,$Q$为热量,$T$为热源温度。
特性 | Exergy | Energy |
---|---|---|
守恒性 | 不守恒(随过程减少) | 守恒(热力学第一定律) |
评价维度 | 能量的“质量”或做功能力 | 能量的“数量” |
应用重点 | 分析能量利用效率、优化系统设计 | 描述能量总量 |
Exergy突破了传统能量分析仅关注“量”的局限,通过“质”的视角揭示能量转换的极限,为能源高效利用提供理论依据。如需进一步了解公式推导或案例分析,可参考热力学教材或工程应用文献。
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