ГлавнаяЭксергию вещества в потоке рассматривают как состоящую из двух величин. Первая из них представляет термомеханическую (или физическую) эксергию и связана с различием термических (AT) и механических (Ap) параметров вещества и среды. Она измеряется количеством работы, получаемой в обратимом процессе установления равновесия потока вещества со средой посредством энергетического взаимодействия, но без обмена материей. При этом р —> р0 и T —> Tq.
Вторая - нулевая (или химическая) эксергия - связана с установлением равенства химических потенциалов между соответствующими компонентами рабочего тела и окружающей среды.
Термомеханическая (сумма термической и механической) эксергия вещества в потоке по данным об удельных значениях энтальпии и энтропии (водяной пар, вода) рассчитывается по выражению:
где S1(t, Р), S2(t0, P0) - удельная энтропия вещества при рабочих условиях и в состоянии равновесия с окружающей средой, кДж/(кг*°С);
h1 (t, Р), h2 (to, P0) — удельная энтальпия вещества при рабочих условиях и в состоянии равновесия с окружающей средой, кДж/кг.
Выражение (2.10) является наиболее точным и удобным для расчета термомеханической эксергии.
Термическая эксергия вещества в потоке с температурой Tн, не меняющего фазового состояния при охлаждении (нагреве) от Tн до T0, определяется по выражению:
где T - среднелогарифмическая температура в интервале от T0 до Tн определяемая по выражению (2.6).
Если Tн < 2T0, для расчета термической эксергии вещества в потоке используется среднеарифметическая температура между T0 и Тн;
Выражения (2.11 и 2.12) следует применять для расчета термической эксергии дымовых газов, конденсата, твердых материалов и т.д. Их можно использовать для расчета термической эксергии отдельно прямой и обратной сетевой или оборотной воды.
Термическая эксергия материального потока, изменяющего фазовое состояние в интервале температур от T0 до T равна:
где Тфп - температура фазового перехода, К;
rфп - теплота фазового перехода, кДж/кг;
C' и С" - средняя теплоёмкость при постоянном давлении вещества в жидкой и газообразной фазах, кДж/(кг*К).
Если в интервале от Tн до T0 вещество претерпевает два фазовых перехода, в выражение (2.14) следует добавить соответствующие члены.