泛火用分析方法及其应用

为分析和评价原材料、能源、资金、劳动力等不同类别的要素资源在生产过程中的综合利用情况,提出泛火用概念和泛火用分析方法,建立系统的泛火用分析和评价模型,定义泛火用利用系数和可持续发展指数等量化指标。利用泛火用分析方法和模型对SKS炼铅系统和太阳能光伏发电系统进行分析和评价。研究结果表明:SKS炼铅系统等冶金生产系统的泛火用利用系数很低,可持续发展性较差,节能措施应以降低这类生产系统的不可再生资源特别是不可再生能源的消耗为主;太阳能光伏系统的可持续发展性能优越,其节能工作应以降低太阳能电池的制造成本和设备安装成本为主。

工程热力学中火用概念的归一与泛化

热力学第一与第二定律是工程热力学的两大基本定律,前者着眼于能量的数量分析,后者着眼于过程的不可逆性分析,引出了熵的概念。但熵的概念比较晦涩难懂、不易理解,也与后续课程特别是传热学和内燃机学等关系不紧密。而熵和火用是两个相对应的概念,但火用概念要更好理解,也与后续课程,比如传热学有着紧密关系。为此,本文对熵和火用两个概念进行了比较分析,分别对它们的物理意义和工程价值进行了剖析。指出熵概念可以用火用概念进行表达,凡是有熵概念的地方,火用概念都可以将其取而代之。因此提出了第二定律统一于火用概念之下的结论。之后,对火用概念在其他领域的应用进行了泛化,让其具有更多的现实意义。