
n. 放射本能(熱力學系統從給定狀态到與周圍介質平衡過程中可做的最大功)
Acknowledge the concept of Exergy and its calculation.
了解火用的概念及其計算。
Power plant and air separation system utilize the LNG cold exergy.
冷藏、空調和制幹冰利用了LNG的冷量。
With help of this package, the enthalpy - exergy diagram of water and steam is drawn.
在此軟件包的基礎之上繪制了水和水蒸汽的焓火用圖。
The exergy loss of primary steam after temperature and pressure reduction is calculated.
計算了一次蒸汽經減溫減壓後的火用損失。
The results show, when heating, the primary energy ratio of GEHP is 1.76 and exergy efficiency is 29.12%.
結果表明:燃氣機熱泵在供熱時的一次能源利用率為1.76,(火用)效率為29.12%。
"Exergy"(中文譯作"㶲"或"有效能")是熱力學中衡量能量品質的核心概念,表示系統在特定環境條件下所能做的最大有用功。其定義為:當系統與周圍環境達到熱力學平衡時,系統能量中理論上可完全轉化為有用功的部分。這一概念由斯洛文尼亞工程師佐蘭·蘭特(Zoran Rant)于1956年首次提出,現已成為能源效率分析和可持續工程的重要工具。
從工程應用角度看,exergy分析具有三大特性:
計算公式可表示為: $$ E_x = (H - H_0) - T_0(S - S_0) $$ 其中$H$和$S$分别為系統的焓和熵,下标0表示環境參考狀态,$T_0$為環境溫度。該式體現了能量中"質"與"量"的統一,已被寫入ASME熱力學标準測試規程(PTC 60-2021)。
當前研究前沿包括:基于exergy的碳中和路徑建模(如德國于利希研究中心2024年發表的《Exergy-guided decarbonization strategies》),以及在氫能源儲運系統的㶲效率優化實踐。美國能源部2025年技術路線圖強調,exergy分析是下一代清潔能源技術研發的基礎評估工具。
Exergy(中文譯作“㶲”或“可用能”)是熱力學中用于衡量能量“質量”的重要概念,表示系統從特定狀态過渡到與環境平衡時能夠做出的最大有用功。以下是其詳細解釋:
Exergy的本質是能量中可被完全轉換為有用功的部分。例如,高溫熱源的熱量比低溫熱源具有更高的exergy,因為前者能通過熱機轉換更多功。其數學表達式通常與環境溫度($T_0$)相關,例如熱量exergy可表示為: $$ Ex = Q left(1 - frac{T_0}{T}right) $$ 其中,$Q$為熱量,$T$為熱源溫度。
特性 | Exergy | Energy |
---|---|---|
守恒性 | 不守恒(隨過程減少) | 守恒(熱力學第一定律) |
評價維度 | 能量的“質量”或做功能力 | 能量的“數量” |
應用重點 | 分析能量利用效率、優化系統設計 | 描述能量總量 |
Exergy突破了傳統能量分析僅關注“量”的局限,通過“質”的視角揭示能量轉換的極限,為能源高效利用提供理論依據。如需進一步了解公式推導或案例分析,可參考熱力學教材或工程應用文獻。
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