
- •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
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное
учреждение высшего
профессионального образования
«Омский государственный
технический университет»
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
Методические указания
Омск 2005
Составители:
В.П.Белоглазов, канд.техн.нук, доцент
В.И.Гриценко, д-р техн.наук, профессор
Рассматриваются
Предназначены для студентов дневного, дистанционного и заочного обучения по специальностям 100500 «Тепловые электрические станции» и 100700 «Промышленная теплоэнергетика»
Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1. Цели и задачи учебной дисциплины
Дисциплина "Теоретические основы теплотехники" изучается студентами энергетического института специальностей "Промышленная теплоэнергетика" и "Тепловые электрические станции".
Целью дисциплины является получение знаний по протекающим технологическим процессам, расчету, работе, совершенствованию теплотехнического оборудования, широко используемого в промышленности и энергетике: котельных установках, газотурбинных двигателей и установок, паротурбинных установок, ядерных энергетических установок, компрессоров, холодильного и теплообменного оборудования, тепловых насосов.
Задачей учебной дисциплины является:
изучение основных законов термодинамики и переноса теплоты;
изучение аналитических и экспериментальных методов исследования процессов тепло - и массообмена;
овладение методами расчета параметров и процессов идеального газа и реальных рабочих тел;
овладение количественными и качественными методами термодинамического анализа процессов и циклов тепловых двигателей и аппаратов с целью повышения тепловой экономичности, уменьшения капитальных затрат, уменьшения отрицательного воздействия на окружающую среду;
умение произвести необходимые тепловые расчеты при проектно-конструкторских, производственно-технологических, экспериментально-исследовательских видах профессиональной деятельности.
1.2. Общие методические указания
Курс "Теоретические основы теплотехники" состоит из двух дисциплин: "Техническая термодинамика" и "Теплопередача". Обе дисциплины являются фундаментальными в системе подготовки инженеров-теплоэнергетиков.
Техническая термодинамика изучает закономерности превращения энергии.
Теплопередача изучает законы самопроизвольного переноса теплоты.
На основе этих дисциплин осуществляется расчет и проектирование всех тепловых двигателей - паровых и газовых турбин, реактивных и ракетных двигателей, двигателей внутреннего сгорания, а также всевозможного технологического оборудования - компрессоров, сушильных и холодильных установок, тепловых насосов и т.д.
Дисциплина «Теоретические основы теплотехники» является базовой для изучения прикладных теплотехнических дисциплин.
Дисциплина «Теоретические основы теплотехники» - изучается в течение трех семестров. При изучении дисциплины рекомендуется руководствоваться программой курса и методическими указаниями к ней, самостоятельно овладеть теорией по учебникам и выполнить 3 контрольные работы, каждая из которых содержит 4-5 задач (обязательных) и 4 вопроса.
Ниже приводится список литературы, который включает в себя два основных учебника [1, 4], два задачника [5, 6], справочные таблицы [2,3] а также учебное пособие [7], которое содержит краткие теоретические основы, необходимые для решения контрольных работ, примеры решения задач, пояснения к решению контрольных задач и ответы на контрольные вопросы.
В задачниках [5, 6] имеются решения типовых задач, справочные данные. Таблицы [2, 3] необходимы для нахождения параметров технически важных газов (воздуха, азота, углекислого газа и др.), а также воды и водяного пара.
Перед выполнением контрольных работ рекомендуется прослушать обзорные лекции по основным разделам курса, которые читаются в период экзаменационных сессий. В это же время студенты выполняют лабораторно -практические задания под руководством преподавателя. Цель их: более глубокое усвоение теоретического материала и приобретение практических навыков в проведении эксперимента.
Требования, предъявляемые на экзамене по дисциплине: знание теории и понимание физической сущности рассматриваемых в курсе вопросов, а также умение применить теоретические знания к решению практических задач.