دانلود مقالات ISI درباره اکسرژی + ترجمه فارسی

اکسرژی(به انگلیسی: Exergy) اصطلاحی ترمودینامیکی است و به بیشینه نیرو مفیدی گفته می‌شود که در یک فرایندِ رسیدن به تبادل ترمودینامیکی می‌توان از سامانه دریافت کرد. تعریف ساده ولی غیر علمی: اکسرژی به آن بخشی از کل نیرو گفته می‌شود که به مصرف مفید می‌رسد، مثلاً برای به ثابت نگه داشتن خودرو. بخش هدر رفته انرژی آنرتسی نام دارد در ترمودینامیک، اگزرژی سیستم، بیشترین کار مفید ممکن طی یک فرآیند است که سیستم را به تعادل با چشمه گرمایی می‌رساند. هنگامی‌که محیط اطراف چشمه است، اگزرژی، پتانسیل سیستم برای ایجاد یک تغییر است وقتی‌که این سیستم به تعادل با محیط برسد. اگزرژی انرژی موجود برای استفاده است. بعد از اینکه سیستم و محیط اطراف به تعادل برسند، اگزرژی صفر می‌شود. بررسی اگزرژی همچنین اولین هدف ترمودینامیک بود. عبارت اگزرژی در سال 1956 توسط زوران رنت با استفاده از دو واژه یونانی ex و ergon مطرح شد. انرژی هیچ‌گاه طی یک فرآیند از بین نمی‌رود، بلکه از فرمی به فرم دیگر تغییر می‌یابد. برعکس، اگزرژی عامل برگشت‌ناپذیری یک فرآیند به‌واسطه افزایش آنتروپی است. اگزرژی همواره وقتی‌که تغییر دما باشد، از بین می‌رود. این نابودی متناسب با افزایش آنتروپی سیستم همراه با محیط پیرامونش است. اگزرژی نابودشده anergy نامیده می‌شود. برای فرآیندی هم‌دما، اگزرژی و انرژی واژه‌های تعویض‌پذیری هستند. آنالیز اگزرژی در زمینه محیط‌زیست صنعتی برای استفاده کارآمدتر از انرژی انجام می‌شود. مهندسین از آنالیز اگزرژی برای بهینه‌سازی کاربردهایی با محدودیت‌های فیزیکی استفاده می‌کنند، مانند انتخاب بهترین استفاده از فضای سقف برای تکنولوژی انرژی خورشیدی. بوم شناسان و مهندسین طراح غالباً از یک حالت مرجع برای چشمه که ممکن است با محیط پیرامون واقعی سیستم متفاوت باشند، در نظر می‌گیرند. انرژی یک نسبت ترکیب سیستم و محیط پیرامونش است زیرا که به وضعیت هم سیستم و هم محیط وابسته است. اگزرژی سیستم در تعادل با محیط صفر است. اگزرژی نه خاصیت ترمودینامیکی ماده است و نه پتانسیل ترمودینامیکی سیستم. اگزرژی و انرژی هر دو واحدی از ژول دارند. انرژی درونی یک سیستم همیشه از یک حالت مرجع ثابت اندازه‌گیری می‌شود و بنابراین تابع حالت است. برخی مراجع اگزرژی سیستم را متغیر با تغییرات محیطی تعریف می‌کنند که در این حالت تابع حالت نیست. برخی از نویسندگان دیگر تعریف اندکی متفاوت‌تر ارائه می‌دهند که در آن، محیط پیرامون حالت مرجع تغییرناپذیر مطلق تعریف می‌کنند و در این تعریف جایگزین خاصیتی از حالت سیستم تنها می‌شود. کاربرد‌های اگزرژی زمانی که قانون اول ترمودینامیک به عنوان اصل بقای انرژی بیان می شود، با کمیت اشکال مختلف انرژی سروکار داریم. از دیدگاه مهندسی یک کمیت انرژی دارای کیفیت است. در مجموع کیفیت به معنی درجه مفید بودن می باشد. تغییرات در سیستم ها به وسیله عکس العمل های کار و گرما به وجود می آیند. مشاهدات قبلی نشان می دهند که عکس العمل کار بسیار مهم تر از عکس العمل گرما در تغییر حالت سیستم می باشد. از آن جایی که عکس العمل های کار درجه مفید بودن بالایی دارند گفته می شود که کیفیت بالاتری نسبت به عکس العمل های گرما دارند. حتی قانون دوم ترمودینامیک استاندارد بالاتری برای کار، نسبت به گرما، قائل می شود. کار به طور کامل به گرما تبدیل می شود اما تبدیل گرما به کار توسط دستگاهی که در یک سیکل ترمودینامیکی کار می کند، بسیار محدود است. بنابراین کار مفید تر از گرماست و به دست آوردن آن در برخی مواقع بسیار مشکل است. اکسرژی یکی از راه های تحلیل انرژِی است، که در برگیرنده تمامی انرژی های جریان سیال است. این انرژِی میتواند ناشی از حرکت واکنش و یا هر چیز دیگههم باشد. G=H-TS، پایه تحلیل اکسرژِی است. در واقع به جای موازنه انرژِی کهمثلاً برای یک جریان در رأکتور نوشته می شود باید از رابطه فوق استفاده شود. در چند دهه اخیرمباحث process integration مطرح شده است. قبلا تصور میشد تنها با کار آمد کردن تک تکفرآیندهای یک سیستم میتوان بهترین شرایط عملکرد سیستم را بدست آورد امابررسی اثر متقابل فرآیند ها و تاثیر آنها هم بر یکدیگر وبر کل سیستم بهکار آمد شدن سیستم منجر می شود. این روش دو قسمت دارد: ابزار تحلیلی که Exergy و ابزار کاربردیpinch. اکسرژی بر مبنای قانون دومترمودینامیک و پینچ بر مبنای قانون اول ترمودینامیک می باشد. . روش اکسرژی یک راهکار برای آنالیز ترمودینامیکی فرآیند هاست که به طورتقریبی بصورت اندازه گیری جهانی پتانسیل کار یا کیفیت شکلهای مختلف انرژیدر ارتباط با یک محیط تعریف میشود. یک کاربرد موازنه اکسرژی بیان میدارد کهچقدر از پتانسیل کار قابل استفاده (مفید ) وارد شده به فرآیند بوسیلهفرآیند مصرف شده است. این میزان اتلاف همان بازگشت ناپذیری است.