式中,—有效利用的能量;

—总能量。

热效率的多少反映了能量有效利用的状况。这种传统的能量平衡的定义把不同质的能量在数量上加以平衡,所得出的热效率仅仅表明了被用到的能量与使用掉的能量在数量上的比值。如果直接依靠这种分析手段作系统节能分析,就会使所得结论带有相应的片面性。没有反映出能量品质上的差别和按质使用的合理性,同时热效率和热浪费的指标不能方方面面,科学地反映节能的潜力,所以我们更倾向于热力学第二定律㶲分析的方式来进行热力分析。㶲平衡分析方法可以科学的确定动力系统中能量使用的不足方面,回收真正有利用价值的余热,从而提高整个系统的能量利用效率。

2。2 热力学第二定律㶲分析理论

2。2。1 㶲的定义及意义

热力学第二定律有多种定义,但各种定义方式的实质是一致的。针对热力系统的分析可以得到这样一个很重要的概念:并不是每种形式的能量都能无前提地转换成其他形式的能量,即不同形式的能量其转换能力是有差别的。

    按照热力学第二定律,热能不能持续地全部转变为机械能,卡诺定理给出了这种热变功的最大限度,因此理论上热量最大限度地转化成的功为:

通常使用表示热量的有效能,或简称“㶲”。由式(2-2)可见,热源的温度有差异,热机的做功本领就有所差异。温度不相等的热量,哪怕它们在数量上相等,但热量转换为功的能力,热的品质则大不相同。故热能不单单在数量上有巨细之分,而且具有品质的大小,在设好的环境温度下,热量在传递和转换的过程中,温度或者㶲都是用来评价热能品质高低的非常重要的指标。㶲占热能的百分比称为热能的“品位”或“能质”。

实践证明,各种能量相互转化时,具有明显的方向性。如机械能、电能等可以全部转化为热能,理论上转换效率近100%。这类可以无限转化的能量称为㶲,机械能全部为㶲。因此习惯上将“有用功”作为“无限可转换能量”的同义词。来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-

由于㶲这种可以表述能量可以转化为功的能力的特性,我们可以用它来表达这个能量的优劣,如果它能转化为有用功的能力越强,则其能量的品质越高,从而证明这是一种优质的能量,同时在环境条件下不能转化为有用功的的那部分能量叫做火无,任何能量都是由这两部分组成。

 㶲定义的给出[8],我们可以发现,它不仅评价了能量的“量”,同时也评价了能量的“质”。因此比起热力学第一定律,㶲分析方法更加科学合理。㶲平衡方法为热系统经济分析提供了热力学基础。

2。2。2 㶲损失和㶲平衡

前文㶲定义为能量转化为有用功的大小,然而在系统中,当能量进行转化时,存在着不可逆过程时,必然有着机械能的损失,体系的做功能力下降,这部分㶲的损失就称之为㶲损失,用表示。在实际的热工计算中,热力设备的㶲损失包括内部㶲损失和外部㶲损失,由定义可知,当系统的高温热源和低温热源一定时,内部㶲损失是不可避免的,所以,㶲平衡是㶲与㶲损失之和保持平衡。

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