第二章（第一节能量的火用）.pptVIP

巩固与复习 1.能源的分类 2.常见能源的应用 3.节能的有效途径 第二章 节能的热力学原理 第一节 能量的火用 1、什么是火用和火无 1、什么是火用和火无 1、什么是火用和火无 1、什么是火用和火无 1、什么是火用和火无 1、什么是火用和火无 1、什么是火用和火无 1.2 分析 1.2 分析 1.2 分析 2、能量火用的计算 2、能量火用的计算 2、能量火用的计算 2、能量火用的计算 2、能量火用的计算 2、能量火用的计算 2、能量火用的计算 2、能量火用的计算 2.3 封闭系统的火用 2.3 封闭系统的火用 第二节 火用损失和火用衡算方程式 第二节 火用损失和火用衡算方程式 第三节 火用损失和火用衡算方程式 第三节 火用效率及节能理论的新进展 第五节 Ex及An 1956，I. Rant I. 郎特 三种不同品质的能量 1、可无限转换的能量 Ex ——作功能力 环境一定，能量中最大可能转换为功的部分 热一律和热二律的Ex含义 一切过程， Ex+An总量恒定 本节学习要求： 1. 火用损失和衡算 2. 封闭系统的火用衡算 3. 稳定流动系统的火用衡算 1. 火用损失和衡算 思考问题：火用的基本含义是 。 A、以环境为基准时系统的理论做功能力 B、实际过程中做出的最大功 C、系统由初态变化到与环境平衡状态实际完成的有用功 任何实际过程都是由于不可逆因素导致的火用损失。 分析可逆过程与不可逆过程中火用的总量的变化？ 火用的衡算： 输入系统的火用＝输出系统的火用＋火用损失＋系统火用的变化 2. 封闭系统的火用衡算 火用为： 2. 封闭系统的火用衡算 其中： 当 ＝0时， 故： 2. 封闭系统的火用衡算 分析： 1、 0时，实际Wa小于可逆过程最大有用功。 2、不可逆因素引起的最大有用功的减少就是火用损失。 2. 封闭系统的火用衡算 不可逆过程 的求解过程如下： 能量衡算： 热源熵变： 环境熵变： 带入下式： 得到： 3. 稳定流动系统的火用衡算 能量的火用衡算方程： 热源给加热系统的热量火用： 物流焓流差： 火用损失： 对于多股流： 3. 稳定流动系统的火用衡算 分析一些不可逆稳定流动过程的火用损失。 1）有限温差传热 2）绝热节流过程火用损失 绝热、忽略动位能、无功量交换 温差越大，火用损失越大。 3. 稳定流动系统的火用衡算 3）不可逆绝热压缩（膨胀）过程 定压过程 本节学习要求： 1、了解 本节学习要求： 1. 火用效率 2. 节能理论的新进展 1. 火用效率 不可逆过程引起的火用损失： 火用是非常宝贵的。实现生产活动：能量中有足够的火用。能量的合理利用就是能量中火用的合理利用。减少火用的损失是节能的关键。 用来衡量热力学完善程度；火用效率的由来？ 1. 火用效率 火用损系数 损失份额和利用份额的不同？ 利用火用平衡方程式分析某些系统的火用损失，揭示其火用损失的部位、大小和原因，为改善过程的能量利用指出方向和途径，这是进行火用分析的主要目的。 命题： 输入火用之和是耗费火用；输出火用之和是收益火用。（×） 接近理想过程的程度 热力学完善度 2. 节能理论的新进展 2.1火用损失的可避免性 无能量的损失，但引起能量质的降低。如温差传热、节流、绝热燃烧等。由于驱动力的存在，火用损失不可避免。 因此，将火用损失划分为两部分： 可避免火用损失（AVO）和不可避免火用损失(INE) 不可避免火用损失定义为技术上和经济上不可避免的最小火用损失。如果一个过程的火用损失小于其不可避免火用损失，要么技术上无法实现，要么经济不可行。因此，不可避免火用损失受到技术进步和经济环境的影响。 实际火用效率： 2. 节能理论的新进展 2.2 热经济学 与以热力学第一定律为基础的焓分析方法相比、火用分析方法对用能过程进行了较全面的技术分析。然而，从工程角度出发，火用分析方法得出的结论不能作为投资决策的依据、面只能作为指导性建议，这是因为火用分析方法还存在很多不足之处： 第一；火用分析方法属于纯技术分析，技术只能是获取经济利益的工具，只有与经济分析相结合，达到技术与经济的统一之后，才能获得工程应用； 第二；火用效率与过程的可逆程度有关，而可逆过程都是推动力无限小的过程速度极慢，产量极低； 2. 节能理论的新进展 2.2 热经济学 第三；火用值