
- •1.1. Цели и задачи учебной дисциплины
- •1.2. Общие методические указания
- •2. Содержание теоретического раздела дисциплины
- •2.1. Общие понятия. Первое начало термодинамики
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.2. Параметры идеального газа
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3. Второе начало термодинамики
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.4. Дифференциальные уравнения термодинамики
- •Методические указания
- •2.5. Термодинамические процессы идеальных газов
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.6. Реальные газы и пары. Водяной пар
- •Методические указания
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.9. Процессы компрессоров
- •2.10. Газовые циклы
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.11. Паровые циклы
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.12. Циклы холодильных установок и теплотрансформаторов
- •Методические указания
- •2.13. Элементы химической термодинамики
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.14. Методы непосредственного преобразования теплоты в электроэнергию
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.15. Основные положения теории тепломассообмена
- •Вопросы для самопроверки
- •2.16. Теплопроводность при стационарном тепловом режиме
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.17. Теплопроводность при нестационарном тепловом режиме
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.18. Основные положения конвективного теплообмена
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.19. Основы метода подобия и моделирования
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.20. Общие вопросы расчета конвективной теплоотдачи
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.21. Теплоотдача при вынужденном продольном омывании плоской поверхности
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.22. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости в трубах и при поперечном омывании труб и пучков труб
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.23. Теплоотдача при свободном движении жидкости
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.24. Отдельные задачи конвективного теплообмена в однородной среде
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.25. Теплообмен при конденсации чистого пара
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.26. Теплообмен при кипении однокомпонентных жидкостей
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.27. Конвективный тепло- и массообмен
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.28. Основные законы теплового излучения
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.29. Теплообмен излучением между телами, разделенными прозрачной средой
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •2.30. Теплообменные аппараты
- •Методические указания
- •Вопросы для самопроверки
- •3. Содержание практического раздела дисциплины
- •3.1. Общие методические указания
- •3.2. Тематика практических занятий
- •3.3. Перечень лабораторных работ
- •Задание № 2 Расчет параметров и процессов изменения состояния водяного пара Задача
- •Задача № 3
- •Задача № 4
- •Задание № 4 Процессы компрессоров Задача
- •Контрольные вопросы
- •Задание 2
- •Задание № 2 Способы повышения кпд паротурбинных установок
- •Задача № 2
- •Задача № 3
- •Задание № 2 Термодинамический анализ циклов холодильных установок
- •Задача № 1
- •Задача № 2
- •Задание № 3 Расчет стационарной теплопроводности и теплопередачи
- •Задача № 1
- •Задача № 2
- •Задача № 3
- •Задача №4
- •Задача № 5
- •Задание № 4 Расчет нестационарной теплопроводности
- •Задача №1
- •Задача № 2
- •Задача № 3
- •Задача№ 4
- •Задача № 5
- •Контрольные вопросы
- •Задача № 2
- •Задача № 3
- •Задача № 4
- •Задача № 5
- •Задание № 2 Расчет теплоотдачи при вынужденной конвекции жидкости
- •Задача №1
- •Задача № 2
- •Задача № 3
- •Задача № 4
- •Задача № 5
- •Задание № 3 Расчет теплоотдачи при фазовых превращениях
- •Задача № 1
- •Задача № 2
- •Задача № 3
- •Задача № 4
- •Задача № 5
- •Задание № 4 Теплообмен излучением
- •Задача № 1
- •Задача № 2
- •Задача № 3
- •Задача № 4
- •Задача № 5
- •Задание № 5 Теплообменные аппараты
- •Задача №1
- •Задача № 2
- •Задача № 3
- •Задача № 4
- •Задача № 5
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
Задача № 2
Рассчитать тепловой поток (Q, Вт), передаваемый от нагретой вертикальной трубы к спокойному окружающему воздуху с температурой tж=10 оС. Наружный диаметр трубы d =160 мм, температура поверхности трубы tс= 900 оС. Длина трубы (l) дана в табл. 2 по вариантам.
Учесть теплоотдачу излучением от наружной поверхности трубы. Степень черноты поверхности принять εс=0,95.
Таблица2
№ вар |
2 |
7 |
12 |
17 |
22 |
l, м |
0,3 |
0,45 |
2 |
5 |
6 |
Примечание: Таблица теплофизических свойств воздуха дана в учебнике [4, с. 402-403].
Задача № 3
Рассчитать тепловой поток (Q, Вт), передаваемый в окружающую среду от плоской круглой горизонтальной крышки нагревательного прибора. Диаметр крышки d =0,5 м.
Учесть теплоотдачу излучением от поверхности крышки, степень черноты поверхности принять εс=0,9.
Температура поверхности крышки (tс) и температура воздуха (tж) даны в табл. 3 по вариантам.
Таблица3
№ вар |
3 |
8 |
13 |
18 |
23 |
tc ,оC |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
tж1, оC |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
Примечание: Таблица теплофизических свойств воздуха дана в учебнике [4, с. 402-403].
Задача № 4
Через плоскую прослойку теплоносителя передается теплота от поверхности с температурой t1 к поверхности с температурой t2. Толщина прослойки δ= 100 мм.
Рассчитать плотность теплового потока (q, Вт/м2). Теплоноситель, температуры поверхностей t1 и t2 даны в табл.4 по вариантам.
Для воздушной прослойки учесть лучистый теплообмен между поверхностями, приняв, что расстояние между ними мало по сравнению с их размерами. Степени черноты поверхностей ε1 = 0,85, ε2 = 0,55.
Таблица4
№ вар |
4 |
9 |
14 |
19 |
24 |
Теплоноситель |
Воздух |
Масло |
|
|
|
МС-20 |
Вода |
Трансформаторное масло |
Масло МК |
|
|
t1 ,оC |
100 |
90 |
70 |
80 |
60 |
t2 ,оC |
30 |
70 |
60 |
60 |
40 |
Примечание: Таблица теплофизических свойств воздуха, воды и трансформаторного масла имеются в учебнике [4, с. 402-404].
Задача № 5
Труба горячего воздуховода наружным диаметром d1 = 160 мм для уменьшения теплопотерь помещена в цилиндрический кожух внутренним диаметром d2 = 200 мм. Между трубой и кожухом находится спокойный воздух. Температура наружной поверхности воздуховода t1 и температура внутренней поверхности кожуха t2 даны в табл.5 по вариантам.
Рассчитать теплопотери через цилиндрическую прослойку воздуха для 1м длины воздуховода (ql, Вт/м). Учесть теплообмен излучением между поверхностями воздуховода и кожуха, приняв степени черноты ε1= 0,94, ε2 = 0,532.
Таблица5
№ вар |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
tc ,оC |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
tж1 ,оC |
30 |
40 |
30 |
40 |
50 |
Примечание: Таблица теплофизических свойств воздуха дана в учебнике [4, с. 402-403].