1

Exergy of a Flow Stream: Flow (or Stream) Exergy

Exergy of flow energy

Flow exergy

The exergi yang berhubungan dengan aliran energi adalah kerja yang bermanfaat yang akan DIBERIKAN oleh piston imajiner di bagian aliran.

Exergy change of flow

2

Energi dan exergi isi(a) massa tetap(b) aliran fluida.

3

Exergi TRANSFER DENGAN PANAS, KERJA, DAN MASSAExergi oleh Panas Transfer, Q

Exergy transfer by heat

When temperature is not constant

The Carnot efficiency c=1T0 /T represents the fraction of the energy transferred from a heat source at temperature T that can be converted to work in an environment at temperature T0. The Carnot efficiency c=1T0 /T represents the fraction of the energy transferred from a heat source at temperature T that can be converted to work in an environment at temperature T0.

Perpindahan dan perusakan exergi selama

proses perpindahan panas melalui perbedaan

suhu yang terbatas.

4

Exergy Transfer by Work, W

Tidak ada pengalihan kerja yang bermanfaat terkait dengan pekerjaan batas ketika tekanan sistem dijaga konstan pada tekanan atmosfer.

Exergy Transfer by Mass, m

Massa mengandung energi, entropi, dan exergi, dan aliran sehingga massa masuk atau keluar dari sistem disertai dengan energi, entropi, dan mentransfer exergi.

5

THE DECREASE OF EXERGY PRINCIPLE AND EXERGY DESTRUCTION

Sistem terisolasi dipertimbangkan dalam pengembangan penurunan prinsip exergi.

The exergi sistem terisolasi selama proses selalu menurun atau, dalam kasus membatasi proses reversibel, tetap konstan. Dengan kata lain, tidak pernah meningkat dan exergi hancur selama proses yang sebenarnya. Hal ini dikenal sebagai penurunan prinsip exergi.

6

Exergy Destruction

Perubahan exergi sistem dapat menjadi negatif, tetapi kerusakan exergi tidak bisa.

Exergy destroyed is a positive quantity for any actual process and becomes zero for a reversible process. Exergy destroyed represents the lost work potential and is also called the irreversibility or lost work.

Dapatkah perubahan exergi sistem selama proses negatif?

Pertimbangkan perpindahan panas dari sistem dengan lingkungannya. Bagaimana Anda membandingkan perubahan exergi dari sistem dan lingkungan?

7

EXERGY BALANCE: CLOSED SYSTEMS

Mechanisms of exergy transfer.

Perubahan exergi sistem selama proses adalah sama dengan perbedaan antara transfer exergi bersih melalui batas sistem dan exergi hancur dalam batas-batas sistem sebagai akibat dari ketidak dapat.

8

Perpindahan panas ke sistem dan kerja yang dilakukan oleh sistem diambil sebagai jumlah positif.

Qk is the heat transfer through the boundary at temperature Tk at location k.

Exergi menghancurkan batasan sistem

luar dapat dipertanggungjawabkan dengan

menulis keseimbangan

exergi pada sistem yang

diperluas yang mencakup sistem dan lingkungan sekitarnya.

Exergi keseimbangan untuk sistem tertutup ketika perpindahan panas adalah sistem dan pekerjaan adalah dari sistem.

9

EXAMPLESExergy balance for heat conduction

Exergy balance for expansion of steam

Saldo exergi diterapkan pada sistem diperpanjang (sistem + sekitarnya) yang batas adalah pada suhu lingkungan T0 memberikan

10

Exergy balance for an air tank

Efek yang sama pada sistem tangki terisolasi dapat dicapai dengan

pompa panas reversibel yang hanya mengkonsumsi 1 kJ kerja.

Wpw,in=∆U=20.6 kJ

Wrev,in = 1 kJ

= 1 kJ

20C

20C

140 kPa

1 kg

54C20C

1 kJ

20.6 kJ

19.6 kJ

20C

11

EXERGY BALANCE: CONTROL VOLUMES

Tingkat perubahan exergi dalam volume kontrol selama proses adalah sama dengan laju transfer exergi bersih melalui batas kontrol volume oleh panas, kerja, dan aliran massa dikurangi laju kerusakan exergi dalam batas-batas volume control.

Exergi ditransfer ke dalam atau keluar dari volume control

massa serta panas dan kerja transfer.

\

12

Exergy Balance for Steady-Flow Systems

Perpindahan exergi ke sistem yang stabil-aliran sama dengan transfer exergi dari itu ditambah kehancuran exergi dalam sistem.

Kebanyakan volume control ditemui dalam praktek seperti turbin, kompresor, nozel, diffusers, penukar panas, pipa, dan saluran beroperasi terus, dan dengan demikian mereka tidak mengalami perubahan isi massa, energi, entropi, dan exergi mereka serta volume mereka. Oleh karena itu, dVCV / dt = 0 dan dXCV / dt = 0 untuk sistem tersebut.

13

Reversible Work, Wrev

The exergi hancur adalah nol hanya untuk proses reversibel, dan kerja reversibel merupakan output kerja maksimum untuk kerja memproduksi perangkat seperti turbin dan masukan kerja minimal untuk perangkat kerja memakan seperti kompresor.

Hubungan keseimbangan exergi yang disajikan di atas dapat digunakan untuk menentukan Wrev kerja reversibel dengan menetapkan exergi menghancurkan sama dengan nol. W kerja dalam hal ini menjadi pekerjaan reversibel.

14

Second-Law Efficiency of Steady-Flow Devices, II

Efisiensi kedua hukum berbagai perangkat mantap-aliran dapat ditentukan dari definisi umum, II = (Exergy pulih) / (Exergy disediakan). Ketika perubahan energi kinetik dan potensial dapat diabaikan dan perangkat yang adiabatik:

Heat exchanger

Turbine

Compressor

Mixing chamber Sebuah penukar panas dengan dua

aliran fluida tercampur.

15

EXAMPLESExergy analysis of a steam turbine

Exergy balance for a charging process

16

Summary• Potensi Kerja energi: exergi• Exergi (potensi kerja) yang berhubungan dengan energi kinetik dan

potensial• Kerja reversibel dan ireversibilitas• Efisiensi kedua-hukum• Exergi perubahan sistem• Exergi massa tetap: Nonflow (atau sistem tertutup) exergi• Exergi dari aliran aliran: Aliran (atau aliran) exergi• Exergi transfer dengan panas, kerja, dan massa• Penurunan prinsip exergi dan kehancuran exergi• Exergi keseimbangan: sistem Ditutup• Exergi keseimbangan: volume Kontrol• Exergi keseimbangan untuk sistem stabil aliran• pekerjaan reversible• Efisiensi kedua-hukum perangkat stabil aliran