|
которого идеального/идеализированного аналога процесса. В этом случае показатели сравнения являются стабильными и не зависящими от конкретных условий. В инженерной практике уже давно и достаточно широко пользуются понятием идеального/идеализированного аналога для оценки энергетического совершенства процессов и машин, чтобы получить ясное представление о том, насколько они могут быть улучшены и каков предел снижения расхода энергии, затрачиваемой на процесс. При этом в зависимости от характера решаемых задач используется аналог с разной степенью идеализации, как, например, в теплоэнергетике помимо цикла Карно, определяемого только температурами горячего и холодного источников теплоты (предельная идеализация идеальный аналог), применяют циклы, которые учитывают вид и физические свойства используемого рабочего тела (идеализированный аналог). Для идеализированного аналога могут быть рассчитаны энергетический и эксергетичсский tj™ КПД но выражениям, подобным тем, по которым определяются эти характеристики для реальных процессов. Сопоставление реальных процессов с идеализированными аналогами по КПД означает по существу оценку степени совершенства исследуемого процесса через относительные КПД, которыми широко пользуются в энергетике: Поскольку полезный эффект реального процесса и его идеализированно(2.32) (2.33) го аналога должен быть одним и тем же, то X /£" = X С” и X = X > тогда с учетом (2.32) и (2.33) можно записать 56 (2.34) |
53. Представляется, что оценка эффективности процессов должна быть основана на сравнении их характеристик с теоретическими (предельными) термодинамическими показателями, которые могут быть установлены на базе некоторого идеального/идеализированного аналога процесса. В этом случае показатели сравнения являются стабильными и не зависящими от конкретных условий. В инженерной практике уже давно и достаточно широко пользуются понятием идеального/идеализированного аналога для оценки энергетического совершенства процессов и машин, чтобы получить ясное представление о том, насколько они могут быть улучшены и каков предел снижения расхода энергии, затрачиваемой на процесс. При этом в зависимости от характера решаемых задач используется аналог с разной степенью идеализации, как, например, в теплоэнергетике помимо цикла Карно, определяемого только температурами горячего и холодного источников теплоты (предельная идеализация идеальный аналог), применяют циклы Ренкина, Дизеля, Отто и др., которые учитывают вид и физические свойства используемого рабочего тела (идеализированный аналог). Для идеализированного аналога могут быть рассчитаны энергетический Чэн* и эксергетический КПД по выражениям, подобным тем, по которым определяются эти характеристики для реальных процессов. Сопоставление реальных процессов с идеализированными аналогами по КПД означает по существу оценку степени совершенства исследуемого процесса через относительные КПД, которыми широко пользуются в энергетике: та _ „реал / идл '/экс '/экс ' '/экс • (2.12) (2.13) 54. Поскольку полезный эффект реального процесса и его идеализированного аналога должен быть одним и тем же, то = и 2*ЙГ = ^пол 5 тогда с учетом (2.12) и (2.13) можно записать t f r i / S ' Z ' S S ? ; ( 2 1 4 ) (2.15) Из последних выражений следует, что в пределе, когда 7^=1 и 7^=1 (идеальный аналог), значения действительных (реальных) и относительных КПД совпадают: 7зГ=7зТ и;?£Г=7з7(2.16) Именно это обстоятельство дает возможность определять КПД реальных процессов по выражениям (2.14) и (2.15), а не по (2.10) и (2.11). В частности, при определении КПД тепловой электростанции обычно соотносят теоретический эквивалент 1 кВт ч электроэнергии, выраженный в условном топливе, с реальным удельным расходом топлива на станции Ьэ. 7кэс=0,123/6э . (2.17) Однако КПД может быть определен лишь для процессов, к которым подводится энергия и полезным продуктом которых также является какой-либо вид энергии или этот продукт может быть выражен в энергетических единицах. Для огромного многообразия энергопотребляющих процессов, производящих металлы, изделия из них, промышленные материалы, химические вещества, продукты, услуги, создающих комфорт и т.д., понятие полезная энергия теряет свой истинный смысл. Это означает, что для них не может быть рассчитан КПД в общепринятом смысле. Для выхода из этой проблемы было предложено заменить полезную энергию в числителе выражения КПД величиной предельных (теоретических) затрат энергии/эксергии на осуществление процесса или производство какого |