Unified Approach to Exergy Efficiency, Environmental Impact and Sustainable Development for Standard Thermodynamic Cycles
Notice bibliographique
Résumé
The exergy efficiency of three standard thermodynamic cycles, i.e., Brayton, Rankine and Otto cycles, are developed and the corresponding analytical equations are derived accordingly. The resultant expressions are applied to typical operating conditions and numerical results are obtained, when the heat of each engine is supplied by burning natural gas as a fuel with 100 percent theoretical air. A common result is the significant effect of the maximum cycle temperature, which causes an increase of exergy efficiency. It is shown that the compression ratio of the Brayton and Otto cycles, as well as the turbine inlet pressure in a steam power plant, raise the exergy efficiency. Moreover, increasing the ambient temperature has a negative influence on the exergy efficiency in the Brayton and Otto cycles, which occurs due to ambient air fed to these systems, thereby decreasing the deviation of the system from ambient conditions and reducing the exergy efficiency. Further findings include an optimal performance point of the Brayton and Rankine cycle, with a high sustainability and exergy efficiency. For instance, at the optimal operating point of the Brayton cycle with a compression ratio of 8 (or 12 for a second case), the exergy efficiency is 73 (60) percent, CO2 emissions is 530 (590) g/kWh and the sustainability index is 3.8 (2.8). The optimal operating point for an example of a Rankine cycle is found to be 50 percent for the exergy efficiency, with 440g/kWh of emitted CO2 and a sustainability index of two.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».