Entropi tünelinden çıkmanın tek yolu ekserji iksirini içmektir! (A. Midilli)

... konulu sunumlar: "Entropi tünelinden çıkmanın tek yolu ekserji iksirini içmektir! (A. Midilli)"— Sunum transkripti:

1 Entropi tünelinden çıkmanın tek yolu ekserji iksirini içmektir! (A. Midilli)

2 SUMMER COURSE ON EXERGY AND ITS APPLICATIONS June 23-25, SUMMER COURSE ON EXERGY AND ITS APPLICATIONS June 23-25, 2014, Ankara-Turkey Chemical Exergy Calculations: Examples Kişilik, enerjiyi yönetebilme kabiliyetinin bir göstergesidir (A. Midilli) Dr. Adnan MİDİLLİ Prof. in Energy Division Department of Mechanical Engineering Faculty of Engineering Dean of Engineering Faculty Recep Tayyip Erdoğan University, Rize

3 İçerik 1.Çalışmanın amacı 2.Ekserji Türleri ve Mekanizmaları 3.Kimyasal Ekserji a)İdeal gazın MOLAR kimyasal ekserjisi ve bir hesap örneği b)Bir gaz yakıtın standart kimyasal ekserjisi ve bir hesap örneği c)Bir karışımın standart kimyasal ekserjisi ve hesap örneği 4.Endüstriyel Yakıtların Kimyasal Ekserjisinin Hesabı a)Katı yakıtlar için hesap örneği b)Sıvı yakıtlar için hesap örneği c)Gaz yakıtlar 5.Kütlesel fraksiyonu bilinen bir katı yakıtın kimyasal ekserjisinin hesabı 6.Kimyasal formülü bilinen bir yakıtın kimyasal standart ekserjisinin hesaplanması ödevi

4 Çalışmanın Amacı Proseslerde kullanılan katı, sıvı ve gaz maddelerin kimyasal ekserjilerinin hesaplanması üzerine örnek çalışmalar

5 Ekserji Source: Ahern, 1980 Bir sisteme giren ya da sistemden çıkan ekserji bunlardan en az birini mutlaka içerir.

6 Ekserji Türleri ve Mekanizmaları Exergy Türleri Thermomechanical exergy (Physical exergy) Exergy of Kinetic Energy Exergy of Potential Energy Exergy of Radiation Chemical Exergy Ekserji Transfer Mekanizmaları 1.Exergy by mass 2.Exergy by work 3.Exergy by heat

7 -Sistemin çalışma prensibini ve içeriğini anlamak, -Uygun termodinamik çalışma sistemi seçmek (Kapalı veya açık sistem) -Analiz yapılacak kısmın kontrol kütlesini veya kontrol hacmini belirlemek -Açık sistem durumunda sistemin termodinamik türünü belirlemek -Sistemin çalışma şartlarını belirlemek -Sistem sınırlarını belirlemek -Uygulanacak analiz tekniğini belirlemek (deneysel, analitik veya nümerik) -Uygun termodinamik kabuller yapmak -Referans ortamı seçmek ve referans ortamın şartlarını belirlemek -Sistemde etkili olan parametreleri belirlemek ve gruplamak -Sistemdeki kütle, enerji ve ekserji transfer mekanizmalarını (iş, ısı ve kütle etkileşimlerini) belirlemek -Uygun termodinamik denge bağıntılarını yazmak (kütle/enerji/ekserji/entropi) -Mümkünse gerekli ölçümleri yapmak -Tablo veya grafik değerleri belirlemek -Enerji ve ekserji ile ilgili büyüklükleri hesaplamak -Mümkünse exergy band diyagramını çizmek -Sonuçlar kontrol etmek, değerlendirmek, yorumlamak ve uygulamaya koymak -Gerekirse sistem üzerinde inovasyon yapmak Enerji ve Ekserji Analizine Yaklaşım Analiz Adımları

8 Kimyasal Ekserji İdeal gazın molar kimyasal ekserjisi (Kotas, 1995)

9 ÖRNEK-1

10 ÇÖZÜM-1

11

12 Bir Gaz Yakıtın Standart Kimyasal Ekserjisi ve Bir Hesap Örneği Bir yakıtın kimyasal ekserjisini hesaplayabilmek için seçilen tersinir prosesler, oksijen yardımıyla yakıtın yapısının değiştirilmesini gerektiren tersinir kimyasal reaksiyonlar içermelidir. Eğer reaksiyon tersinir olarak gerçekleşirse ki o zaman reaksiyonun maksimum işi elde edilir (Kotas, 1995). O halde en genel halde bir gaz yakıtın standart kimyasal ekserjisi;

13

14

15 ÖRNEK-II

16 ÇÖZÜM-1 Çözüm Adımları 4. Adım CO’in standart kimyasal ekserjisinin hesaplanması

17

18

19

20

21

22 Bir Karışımın Standart Kimyasal Ekserjisi ve Hesap Örneği Birçok önemli uygulamada çalışma ortamı ideal gazların oluşturduğu bir karışımı içerebilir. Örneğin; Gaz Yakıtlar, yanma ürünleri,..

23

24

25 ÖRNEK-III

26 ÇÖZÜM-III

27

28 ÖRNEK-IV %

29 ÇÖZÜM-IV

30

31

32

33

34 Endüstriyel Yakıtların Kimyasal Ekserjisi ve Hesap Örneği

35

36 ENDÜSTRİYEL FOSİL KATI YAKITLAR

37

38

39 ÖRNEK-V

40 ÇÖZÜM-V

41

42

43

44 ENDÜSTRİYEL SIVI YAKITLAR

45 ÖRNEK-VI

46 ÇÖZÜM-VI

47

48

49

50

51 Kütlesel fraksiyonu bilinen bir katı yakıtın kimyasal ekserjisinin hesabı

52

53

54 Kimyasal formülü bilinen bir yakıtın kimyasal standart ekserjisinin hesaplanması ÖDEV-VI 1 atm basınç ve 25oC ‘de bulunan sıvı oktanın (C8H18) kimyasal ekserjisini hesaplayınız. a) Kimyasal reaksiyonu kullanarak b) Korelasyonunu kullanarak CEVAP: a)47397 kJ/kg b)47635 kJ/kg

55 Unutmayalım ki, Bilimsel olmayan yatırım, sinerji yaratmayan enerji, Katmadeğere dönüşemeyen bilgi İSRAFTIR. Teşekkürler…

56 Exergy Analysis of Combustion, Gasification and Pyrolysis

57 İçerik 1.Çalışmanın amacı 2.Genel Bilgiler 3.Problemin tanımlanması 4.Kontrol hacmi 5.Hesaplamalar: Ekserji Analizi 7. Örnek Sonuçlar

58 1. Çalışmanın Amacı Bir hidrokarbon yakıtın yanma işleminin ekserji analizi

59 2. Genel Bilgiler

60 3. Problem

61 4. Kontrol hacmi

62 5. Ekserji analizi

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72 Ekserji iksirini içelim içmeyenleri de teşvik edelim… Teşekkürler…