I. A. Karimov nomidagi toshkent davlat texnika universiteti olmaliq filiali

Fizik-kimyoviy jarayonlarda eksergiya o’zgarishi
Energokimyoviy texnalogiya tizimlarining (EKTT) eksergetik taxlilida energiya oqimlari va yo‘qotishlarining Grassman-SHargut diagrammasidan foydalanish katta yordam beradi.

Energetik unumdorlik deb – barcha turdagi Eksergiyalarning yig‘indisiga ΣE_ef ga aytiladi. U EKTT ning beradigan effektini aniqlaydi.

N_ex= ΣE_ef/τ

Yokilg‘ini yondirish – bu oksidlanish reaksiyasi bo‘lib yoqilg‘ining energiyasi Et quyidagicha aniqlanadi;

E_t=∆ZT˚ – E_{o j}

Yonish jarayonidagi energiyaning yo‘qolishi quyidagi ifoda orqali xisoblanadi;

D_x.p = T_o ∆ S_x.p = T_o ∆z / T

∆S- Entropiyaning o‘zgarishi, T_o – atrof muxit xarorati, T – reaksiya ketayotgan xarorat. Yonishdagi eksergiyaning yo‘qotilishi entropiyaning atrof muxit xaroratiga ko‘paytmasiga teng. EKTT larni yaratish uning termodinamik taxlilisiz mumkin emas, bunda 2 ta maqsadda tadqiqot olib boriladi.

1. EKTT lardagi energiya o‘zgarishlari o‘rganiladi.

2. EKTT elementlari omillarini optimallashtirish.

Xozirgi zamonda termodinamik taxlilining 2 ta usuli qo‘llaniladi;

A) Entropiya

B) Eksergiya

Ikkala usul xam termodinamikaning II – qonuniga tayanib qaytmas jarayondagi ish qobiliyatining yo‘qolishini aniqlashga qaratilgan.

2. Entropiya usuli

Entropiya usuli bu – usulda tashqi energetik oqim yani issiqlik va ish bilan tizim omili orasidagi bog‘lanish topiladi. Qaytmas siklning FIK termik FIK deb ataladi.

η_t = Ats^{q/r i} /q₁ = 1–q₂ / q₁

Ats^{q/r i} – siklning qaytar ishi.

Real FIK ni esa ichki FIK deb ataladi.

η_i = Ats^{q/s i} / q₁

Ats^{q/s i} – siklning qaytmas ishi

Ichki FIKning termik FIK ga nisbati qaytar jarayonning qaytmas jaryondan qancha mukammal ekanligini bildiradi.

η_oi = η_i / η_t = Ats^{q/s i} / Ats^{q/r i}

3. Samarali FIK

Samarali FIK deb – tashqi iste’molchiga berilgan issiqlik va ish shaklidagi energiya miqdorini qurilmaga berilgan energiya miqdoriga bo‘lgan nisbatiga aytiladi.

η_f = A_t.i. / q₁

A_t.i. – qurilmadan tashqi isitmaga o‘tadigan energiya.

q₁ – qurilmaga berilgan issiqlik.

η_f – tizimlardin ajratilgan issiqlikning qanday ulushi foydali ishga aylanganligini ko‘rsatadi.

To‘lik sistema ish qobiliyatining yo‘qolishi uning aloxida elementlari shu qobiliyatining yo‘qolishlari yig‘indisiga teng.

Σ ∆A^ektt = Σ ∆A_i

Ushbu ibora yordamida qaysi elementda energiya yo‘qotish katta bo‘lishini aniqlash mumkin.

4. Eksergiya usuli

Eksergiya usuli – moddaning eksergiyasi bu uning atrof muxit bilan qaytar jarayon mobaynida qobiliyatli issiqlik manbai sifatida bajargan maksimal ishi bo‘lib bu jarayonning yakunida unda qatnashgan materiallarning barcha turlari atrof komponentlari bilan termodinamik muvozanat xolatga o‘tadi. Bu usul termodinamik taxlilning unversal usuli bo‘lib, bu usulga binoan barcha real jarayonlar qaytmas bo‘ladi, qaytmaslik jarayonning mukammalligini pasaytiradi.

Bu energiyaning yo‘qolishi xisobiga emas balki uning sifatini kamayishi xisobiga ro‘y beradi.

Eksergiya 2 turga bo‘linadi.

1.Entropiya bilan tariflanmaydigan energiya turining eksergiyasi (mexanik, elektr energyasi va boshqalar)

A=E

2. Entropiya bilan tariflanadigan energiyalar eksergiyasi.

Ularga ichki energiya, nurlanish energiyasi,termomexanik energiya va yadro energiyasi kiradi

5. Eksergetik balanslar va eksergetik FIK

EKTT larni o‘rganishda moddiy va issiqlik balanslaridan so‘ng eksergetik balans tuziladi.

Eksergetik balans EKTTda qaytmaslik oqibatida yuz bergan yo‘qotishlarni ko‘zda tutib, tizimning eksergetik FIK 1 ga teng bo‘lgan ideal tizimga qay darajada yaqin ekanligini aniqlaydi.

Og‘irligi m kg bo‘lgan modda uchun vaqt birligi ichida EKTT ning energetik balansi;

Σ e_1,i = Σ e_2,.i + Σ A_i + Σ ∆E_i

Σ ∆ e_i = Σ e_1,i – (Σ e_2,i + Σ A_i)

Bu erda; Σ e_1,i va Σ e_2,i – EKTT ga kiritilgan va undan chiqgan barcha energiyalarning yig‘indisi.

Σ A_i – EKTT da bajarilgan ishlar yig‘indisi.

Σ ∆ e_i – EKTT da eksergiya yo‘qotishlarining yig‘indisi. Ochiq tizimlarda; E_v = 0.

EKTT larning mukammalligini eksergetik FIK belgilaydi

η_e = (Σ e_2,i + Σ A_i ) / Σ e_1,i = Σ e_1,i – Σ ∆E_i / Σ e_1,i

Agarda EKTT qaytmaslikdan yo‘qotishlar, ya’ni eksergiyaning yo‘qolishi kuzatilmasa, ya’ni Σ ∆E_i = 0 bo‘lsa u xolda η_e = 1 bo‘ladi.

Iboralar

EKTT – bu energetik jixozlari, kimyo-texnalogik jixozlar bilan uzviy bog‘langan xolda faoliyat ko‘rsatadigan tizim.