エクセルギー収支

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エクセルギー収支

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2019/01/13 10:49 UTC 版)

「エクセルギー」の記事における「エクセルギー収支」の解説

ラントの近似式(表 1 )を用いて、燃料のエクセルギーは e = 0.975 × 44290 = 43095 kJ/kg となる。流入エクセルギーは、燃料の 1 × 43095 = 43095 kJ/s だけである。 燃焼ガスが持ち出すエクセルギーは、式 (7) より E = 12.2 × 1.30 × [ 2560 − 20 − ( 273.15 + 20 ) × ln ⁡ ( 273.15 + 2560 273.15 + 20 ) ] = 29738 k J となる。また、前記の放熱 1116 kJ/s は燃焼ガスから外界へ放出されたと考えると、燃焼前後の温度 20 ℃ と 2560 ℃の(絶対温度の)対数平均値 T m = 2560 − 20 ln ⁡ [ ( 273.15 + 2560 ) / ( 273.15 + 20 ) ] = 1119   K = 846   deg.C を式 (3) に用いて、放熱量 1116 kJ/s のエクセルギーは 1116 ×(1-293.15/1119) = 823 kJ/s となる。流入、流出エクセルギーの差 43095 - 29738 - 823 = 12534 kJ/s がエクセルギー損失 LW となる。 放熱 1116 kJ/s の放熱温度をいくらに選ぶかによって、放熱のエクセルギーと LW との内訳が変わるが、いずれにしてもこの両者がエクセルギーの損失であることに変わりない。 エクセルギー収支を上の表のエクセルギー欄に示す。

エクセルギー収支

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「エクセルギー」の記事における「エクセルギー収支」の解説

流入エクセルギーは、燃焼ガスのエクセルギー 12.2×1.30×{2560 - 20 - 293.15×ln[(273.15+2560)/293.15]} = 29738 kJ/s と水のエクセルギー 11.5×[637.5 - 83.9 - 293.15×(1.8323 - 0.2963)] = 1189 kJ/s の計 30926 kJ/s である。 流出エクセルギーは、燃焼ガスのエクセルギー 12.2×1.30×{375 - 20 - 293.15 × ln[(273.15+375)/293.15]} = 1941 kJ/s と蒸気のエクセルギー 11.5×[3510 - 83.9 - 293.15×(6.814 - 0.2963)] = 17428 kJ/s となる。放熱量 1620 kJ/s の持っていたエクセルギーは、放熱温度を2560 ℃ と 375 ℃ の対数平均値 T m = 2560 − 375 ln ⁡ [ ( 273.15 + 2560 ) / ( 273.15 + 375 ) ] = 1481   K = 1208   deg.C を用いて、1620×( 1 - 293.15/1481 ) = 1299 kJ/s となる。したがって、残りの 30926-1941-17428-1299 = 10258 kJ/s が LW となる。 エクセルギー収支を上の表のエクセルギー欄に示す。

エクセルギー収支

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「エクセルギー」の記事における「エクセルギー収支」の解説

流入蒸気のエクセルギーは 11.5×[3510 - 83.9 - 293.15×(6.814 - 0.2963)] = 17428 kJ/s 、流出蒸気のエクセルギーは 11.5×[3472 - 83.9 - 293.15×(6.819 - 0.2963)] = 16974 kJ/s である。放熱量 437 kJ/s の持っていたエクセルギーは、放熱温度を 550 ℃ と 530 ℃ の平均 540 ℃ として 437×[ 1 - 293.15/(273.15+540) ] = 279 kJ/s となる。したがって、残りの 17428-16974-279 = 174 kJ/s が LW となる。

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「エクセルギー」の記事における「エクセルギー収支」の解説

流入エクセルギーは、蒸気の 11.5×[3471.6 - 83.9 - 293.15×(6.8186 - 0.2963)] = 16971 kJ/s である。流出エクセルギーは、電力の 6254 kJ/s、漏洩蒸気の 0.04×(3471.6 - 83.9 - 293.15×(6.8186 - 0.2963)]) = 59 kJ/s 、抽気の 1.02×(3115.1 - 83.9 - 293.15×(6.9684 - 0.2963)]) = 1097 kJ/s、背気の 10.44×(2895.4 - 83.9 - 293.15×(7.1337 - 0.2963)]) = 8427 kJ/s である。 放熱量のエクセルギーは、放熱温度を 530 ℃ と 219 ℃ の対数平均値 T m = 530 − 219 ln ⁡ [ ( 273.15 + 530 ) / ( 273.15 + 219 ) ] = 635 K = 362   deg.C を用いて、125×( 1 - 293.15/635 ) = 67 kJ/s となる。したがって、残りの 16971-6254-1097-8427-59-67 = 1067 kJ/s が LW となる。 エクセルギー収支の結果をエクセルギー欄に示す。