
- •§1 Енергія та її види. Предмет та метод технічної термодинаміки
- •§2 Термодинамічна система
- •§3 Термодинамічні параметри робочого тіла і термодинамічний стан
- •Лекція 2. . (стор.12-19)
- •§4 Термодинамічна рівновага
- •§5 Загальні властивості термодинамічних параметрів стану
- •§6 Основні параметри стану
- •§7 Рівняння стану ідеального газу
- •§8 Рівняння стану сумішей ідеальних газів (стор. 19-27)(самостійно)
- •§9 Теплоємність
- •1 Кмоль – μс - мольна..
- •§10 Внутрішня енергія (стор. 28-31)
- •§11 Форми енергообміну термодинамічної системи. Теплота і робота
- •§13 Повна енергія робочого тіла або ентальпія (стор. 47-49)
- •Лекція 4. .
- •§14 Вільна та зв’язана енергія. Поняття ентропії (стор. 50-54)
- •15. Термодинамічний процес. Оборотний і необоротний термодинамічні процеси (стор. 54-59)
- •Лекція 5.
- •§17. Перший закон термодинаміки (стор. 59-72)
- •§18. Другий закон термодинаміки (стор. 77-92)
- •Лекція 6.
- •§19. Термодинамічні потенціали та їх диференціальні рівняння (стор. 59-77)
- •§20. Обчислення ентропії
- •Тема 2 Дослідження енергетичної ефективності термодинамічних процесів ідеальних газів (стор. 106-143)
- •§1 Характеристики термодинамічного процесу
- •Лекція 7.
- •2. Ізотермічний процес.
- •3. Ізобарний процес
- •4. Ізохорний процес
- •5. Адіабатний процес
- •§6. Політропний процес
- •Тема 3 Механізм отримання роботи
- •Лекція 8. 8.10..
- •Тема 4 Водяна пара як реальний газ
- •§1 Рівняння стану реального газу (стор. 155-160)
- •§2 Загальні властивості реальних газів (стор. 160-161)
- •§3 Водяна пара. Основні визначення (стор. 162-166)
- •Лекція 9. 15.10..
- •§4 Процес пароутворення. Pv-діаграма водяної пари (стор. 166-169)
- •§6 Параметри стану води та водяної пари
- •§7 Параметри вологої насиченої пари
- •§8 Основні термодинамічні процеси водяної пари (стор. 182-188)
- •Тема 6 Вологе повітря
- •Лекція 11. 23.10.. Вологе повітря(продовження)
- •§2 Характеристики вологого повітря
- •Тема 7 Термодинаміка потоку газів і пари (відкрита термодинамічна система)
- •§1 Рівняння першого закону термодинаміки для відкритих систем (стор. 198-206)
- •§2 Основні закономірності протікання газу і пари в коротких каналах змінного перерізу (стор. 206-211)
- •Лекція 13. 29.10..
- •§3 Визначення маси при протіканні робочого тіла через сопло. Критичні характеристики потоку. Рівняння нерозривності потоку
- •§4 Вибір форми сопла. Розрахунок комбінованого сопла
- •§5 Дроселювання газів і пари
- •§6 Дроселювання водяної пари
- •Загальні термодинамічні властивості кругових термодинамічних процесів або циклів
- •§1 Класифікація і загальна характеристика термодинамічних циклів (стор. 230-242)
- •§2 Прямий оборотний цикл Карно (1824р.)(стор. 242-246)
- •§3 Зворотний оборотний цикл Карно
- •§4 Теореми Карно (стор. 248-250)
- •Тема 9 Термодинамічні потенціали та ексергія (стор. 258-271)
- •Лекція 16. 13.11.
- •Лекція 17. 20.11.. Економічна ефективність перетворення енергії
- •Тема 10 Стиснення (нагнітання робочих тіл) (стор. 272-283) Ідеальний поршневий одноступінчатий компресор
- •Багатоступінчате стиснення
- •Тема 11 Цикли двигунів внутрішнього згоряння (двз)
- •§1 Класифікація циклів двз
- •§2 Цикл двз з ізохорним підведенням теплоти (цикл Отто,1877р.)
- •Лекція №18 Теоретичний цикл Отто
- •§3 Цикл двз з підведенням теплоти під час сталого об’єму і сталого тиску. Цикл Тринклера (1904р)
- •Лекція 19. .
- •Тема 12 Цикл газотурбінної установки (гту)
- •Тема 13 Цикли паросилових установок (псу)
- •§1 Цикл Карно для водяної пари
- •Л.18.29 11*§2 Схема та робочий процес паросилової установки – цикл Ренкіна (стор. 320-329)
- •Лекція 20. 11.12.. Термічний ккд циклу Ренкіна
- •*§3 Вплив на термічний ккд циклу Ренкіна параметрів пари
- •Лекція 21. 18.12..
- •§4 Теплофікаційний цикл псу (стор. 338-341)схема
- •*§5 Узагальнений (регенеративний) цикл Карно (стор. 250-252)
- •*§7 Середньоінтегральна температура (стор. 252)
- •§8 Еквівалентний цикл Карно (стор. 253-254)
- •§9 Еталонний цикл Карно (стор.254)
- •*§10 Регенеративний цикл паросилової установки (стор. 332-337)
- •Тема 14 Парогазові цикли
- •Лекція 22. 25.12..
- •Тема 15 *Установки, що працюють за зворотними циклами (стор. 348-359)
- •§1 Загальна характеристика холодильних установок
- •§2 Цикл парової компресійної холодильної установки (стор. 354-357)
- •§3 Цикл теплового насоса (стор. 362-364)
Лекція 17. 20.11.. Економічна ефективність перетворення енергії
Економічна ефективність перетворен-ня енергії характеризується відношенням роботи, яка виконується в процесі, до енер-гії хаотичного руху, яка приймає участь у цьому процесі. Позначається літерою :
.
Термодинамічним потенціалом нази-вають величину, зменшення якої чисельно дорівнює роботі процесу. Так як у загально-му вигляді термодинамічний потенціал по-значається літерою , то:
;
(1)
Але
в адіабатному процесі теплота не приймає
участі, і в якості енергії хаотично-го
руху служить зміна внутрішньої енергії
:
(2)
Якщо перетворення протікає у двох процесах –ізотермічному і адіабатному, то:
(3)
У ізотермічному процесі термодинаміч-ним потенціалом є вільна енергія f.
;
;
(4)
(5)
;
(6)
Якщо
,
то (6) буде виражати ексе-ргетичний ККД:
(7)
Отримаємо
з (8):
(9)
Закон Гюй-Стодоли
Для
необоротніх процесів під час наяв-ності
тертя буде втрачатись частина енергії
на подолання тертя. При цьому буде
збіль-шуватись ентропія системи на
величину, яка називається ентропією
дисипації
.
Дисипативними
силами називаються
си-ли, які направлені у протилежний бік
руху тіла, і на подолання яких витрачається
ро-бота.
;
.
Закон Гюй-Стодоли вказуэ втрати ек-сергії в результаті необоротності проходже-ння в ній необоротних процесів дорівнює добутку температури навколишнього сере-довища на суму збільшення ентропії всіх тіл, які беруть участь у дисипативних про-цесах. Метод оцінки ефективності термоди-намічних систем, який будується на вико-ристанні поняття ексергії, називається ек-сергетичним методом термодинамічного аналізу системи.
Тема 10 Стиснення (нагнітання робочих тіл) (стор. 272-283) Ідеальний поршневий одноступінчатий компресор
Компресор – це машина для стиснення газів. На стиснення газів витрачається ро-бота.
Поршневий компресор являє собою ци-ліндр 1, який має всмоктувальний 2 та наг-нітальний 3 клапани. Всередині циліндра вміщується поршень 4, який здійснює зво-ротно-поступальний рух.
5 – оболонка для охолодження.
Індикаторна діаграма відображає робо-чий процес одноступінчатого поршневого компресора. У цій діаграмі по осі ординат відкладемо тиск робочого тіла в циліндрі, по осі абсцис – об’єм газу.
Стиснення може протікати за трьома процесами:
1-2 – ізотермічний процес;
1-2` – політропний процес;
1-2`` – адіабатний процес.
Також у діаграмі показано наступні процеси:
2-3 – випуск стисненого газу з циліндра компресора;
а-1, 2-3 – не являються термодинамічними процесами, так як у цих процесах змінна маса робочого тіла, тому графічне зображення їх є умовним.
*Розглянемо Ts-діаграму даного циклу. На компресор витрачається робота. Найменша робота витрачається для ізотермічного процесу стиснення, тому він найефективніший. Розглянемо три випадки
Стиснення при .
1-2 –ізотермічний процес.
;
;
;
;
;
.
Стиснення при .
;
.
Стиснення при .
;
.
Охолодження оболонки циліндра комп-ресора виконують із метою наближення процесу до ізотермічного. Оскільки у біль-шості випадків значення n невідомо, то враховують роботу, яка витрачається при ізотермічному чи адіабатному стисненні.
Робочий процес одноступінчатого компресора з урхуванням шкідливого простору
З метою безпечного використання ком-пресорів між стінкою поршня і кришкою циліндра в крайньому лівому положенні залишається простір, який називають шкі-дливим простором.
При
русі поршня вправо спочатку буде
розширюватись газ, який знаходиться в
шкідливому просторі від тиску
до тиску
,
і тільки з точки
почнеться впуск нас-тупної порції газу
в циліндр.
Відношення
об’єму
до
називається
об’ємним
коефіцієнтом компресора.
,
де
– дійсний об’єм, що поступає в ци-ліндр;
– об’єм, який описує поршень.
У
одноступінчатому компресорі стисне-ння
газу проводять до
.
Якщо потрібен газ більш високого тис-ку, то використовують багатоступінчате стиснення.