Кудрявцев В.А. Конспект лекций по теплотехнике - файл n1.doc

Кудрявцев В.А. Конспект лекций по теплотехнике
скачать (2040 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc2040kb.19.11.2012 22:05скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28




ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ


Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Курский государственный технический университет»
Кафедра «Управления инновациями»


В.А. Кудрявцев
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ТЕПЛОТЕХНИКЕ
Для студентов специальности 170600

Курск 2009




ВВЕДЕНИЕ 4

1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА. 5

1.1. Предмет и основные понятия 5

1.2. Параметры состояния 5

1.3. Уравнение состояния и термодинамический процесс 6

1.4 Первый закон термодинамики 7

Теплота и работа 7

Внутренняя энергия 8

Первый закон термодинамики 8

1.5.Теплоемкость газа 9

1.6. Уравнение состояния идеального газа 10

Смесь идеальных газов 10

1.7. Второй закон термодинамики 11

Основные положения второго закона термодинамики 11

1.8. Термодинамические процессы 13

Политропный процесс 14

1.9. Термодинамика потока 16

Первый закон термодинамики для потока 16

Критическое давление и скорость. Сопло Лаваля 17

Дросселирование 18

1.10. Сжатие газов 20

Объемный компрессор 20

17.2. Лопаточный компрессор 24

3.10.Реальные газы. Водяной пар. Влажный воздух 25

Свойства реальных газов 25

Уравнения состояния реального газа 26

Водяной пар 28

Характеристики влажного воздуха 29

1.12. Термодинамические циклы 30

Циклы паротурбинных установок (ПТУ) 30

Циклы двигателей внутреннего сгорания (ДВС) 32

Циклы газотурбинных установок (ГТУ) 33

2.ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЕПЛООБМЕНА 35

2.1. Основные понятия и определения 35

2.2. Теплопроводность 36

2.3. Теплоотдача 43

2.4. Теплообмен при конденсации насыщенных паров 51

2.5. Теплообмен при кипении жидкостей 54

2.6. Лучистый и сложный теплообмен 56

2.5.Теплопередача 62

Теплопередача через плоскую стенку 62

Теплопередача через цилиндрическую стенку 64

2.6. Теплообменные аппараты 65

Расчет теплообменных аппаратов 66

3.ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ 69

3.1. Энергетическое топливо. Состав топлива 69

Характеристика топлива 71

Моторные топлива для поршневых ДВС 73

3.2. Котельные установки 73

Котельный агрегат и его элементы 73

3.3. Вспомогательное оборудование котельной установки 76

3.4. Тепловой баланс котельного агрегата 79

3.5. Топочные устройства 80

3.6. Сжигание топлива 82

Теплотехнические показатели работы топок 84

Физический процесс горения топлива 85

Определение теоретического и действительного расхода воздуха на горение топлива 87

Количество продуктов сгорания топлива 88

Вопросы экологии при использовании теплоты 90

18.1. Токсичные газы продуктов сгорания 90

18.2. Воздействия токсичных газов 93

18.3. Последствия парникового эффекта 94

Литература 95

ВВЕДЕНИЕ


Теплотехника – наука, объектом исследования которой является теоретические и практические методы и конструктивное оформление получения, преобразования, передачи и использования теплоты.

Человек использует теплоту во всех областях своей деятельности. Установление рациональных способов его использования, анализа экономичности рабочих процессов тепловых установок и создания новых, наиболее совершенных типов тепловых агрегатов невозможно без знания теоретических основ теплотехники. Теплота используется человечеством по двум принципиально различным направлениям: энергетическом и технологическом. При энергетическом использовании, теплота преобразуется в механическую работу, с помощью которой в генераторах создается электрическая энергия, удобная для передачи на расстояние. Теплоту при этом получают сжиганием топлива в котельных установках или непосредственно в двигателях внутреннего сгорания. При технологическом - теплота используется для направленного изменения свойств различных тел (расплавления, затвердевания, изменения структуры, механических, физических, химических свойств).

Теплотехника является общетехнической дисциплиной при подготовке специалистов технической специальности и состоит из трех взаимосвязанных предметов: технической термодинамики, основ теплопередачи и теплоиспользующих установок.

1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА.

1.1. Предмет и основные понятия


Техническая термодинамика рассматривает закономерности взаимного превращения теплоты и работы. Она устанавливает взаимосвязь между тепловыми, механическими и химическими процессами, которые совершаются в тепловых и холодильных машинах, изучает процессы, происходящие в газах и парах, а также свойства этих тел при различных физических условиях.

Термодинамика базируется на двух основных законах (началах) термодинамики:

I закон термодинамики - закон превращения и сохранения энергии;

II закон термодинамики – устанавливает условия протекания и направленность макроскопических процессов в системах, состоящих из большого количества частиц.

Техническая т/д, применяя основные законы к процессам превращения теплоты в механическую работу и обратно, дает возможность разрабатывать теории тепловых двигателей, исследовать процессы, протекающие в них и т.п.

Объектом исследования является термодинамическая система, которой могут быть группа тел, тело или часть тела. То что находится вне системы называется окружающей средой. Т/д система это совокупность макроскопических тел, обменивающиеся энергией друг с другом и окружающей средой. Например: термодинамическим система – газ, находящейся в цилиндре с поршнем, а окружающая среда – цилиндр, поршень, воздух, стены помещения.

Изолированная система - термодинамическим система не взаимодействующая с окружающей средой.

Адиабатная (теплоизолированная) система – система имеет адиабатную оболочку, которая исключает обмен теплотой (теплообмен) с окружающей средой.

Однородная система – система, имеющая во всех своих частях одинаковый состав и физические свойства.

Гомогенная система – однородная система по составу и физическому строению, внутри которой нет поверхностей раздела (лед, вода, газы).

Гетерогенная система – система, состоящая из нескольких гомогенных частей (фаз) с различными физическими свойствами, отделенных одна от другой видимыми поверхностями раздела (лед и вода, вода и пар).

В тепловых машинах (двигателях) механическая работа совершается с помощью рабочих тел – газ, пар.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации