- •Міністерство освіти і науки україни
- •Теплотехніка Теоретичні, практичні та довідкові матеріали Навчально-методичний посібник для самостійного опанування
- •Ардашев в.О., п’ятак о.В. “Теплотехніка. Теоретичні, практичні та довідкові матеріали”. Навчально-методичний посібник для самостійного опанування. – Херсон, хнту, 2008. - 188 с.
- •1. Параметри стану робочих тіл
- •1.1. Основні розрахункові рівняння
- •У бас: Од. Маси – 1 фунт (lbm). Сила - паундаль
- •Для двох різних станів газу
- •Газові суміші
- •Ентропія суміші
- •Ентропія змішування
- •Розв’язання задач
- •1.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •2. Перший та другий закони термодинаміки
- •2.1.Основні розрахункові рівняння
- •2.1.1. Перший закон
- •2.1.2. Другий закон
- •2.2. Розв’язання задач
- •Незалежність теплоємності від температури
- •Лінійна залежність
- •3. Нелінійна залежність
- •2.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •3. Термодинамічні процеси ідеальних газів
- •Основні розрахункові рівняння
- •Теплоємність суміші газів
- •3.2. Розв’язання задач
- •3.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •3.4. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •4. Термодинамічні процеси водяної пари
- •4.1. Основні розрахункові рівняння
- •4.2. Розв’язання задач
- •Довжина колектора
- •4.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •5. Термодинамічні процеси вологого повітря
- •5.1. Основні розрахункові рівняння
- •5.2. Розв’язання задач
- •Кількість вологи у повітрі при початкових параметрах
- •У загальному випадку точка суміші визначається за правилом важеля:
- •1. Визначення параметрів повітря в характерних точках процесу
- •2. Витрати теплоти на нагрівання повітря в калорифері
- •3. Побудова процесів вологого повітря в і-d діаграмі
- •4. Кількість вологи, відібраної від пряжі в сушарці
- •5. Витрати теплоти і кількість відібраної вологи при відсутності процесу змішування потоків повітря
- •5.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •6. Цикли теплових двигунів
- •6.1. Прямі і необоротні термодинамічні цикли
- •6.2. Процеси стиснення в компрессорах
- •6.3. Цикли двигунів внутрішнього згоряння
- •6.4. Цикли газотурбінних установок
- •6.5. Цикл Ренкіна паросилової установки
- •6.6. Цикл парокомпресійної холодильної установки
- •6.7. Розв’язання задач
- •1. Розрахунок параметрів стану в характерних точках
- •2. Розрахунок робіт компресора
- •К.К.Д. Компресора та потужність приводу
- •Параметри стиснення в трьохступінчастому компресорі
- •5. Побудова діаграм
- •1. Розрахунок термічних параметрів стану в характерних точках циклу
- •Зображення циклу в р-V і t-s координатах
- •2. Визначення термічного к.К.Д. І роботи циклу
- •3.Порівняння термічного к.К.Д. Циклу гту з термічним к.К.Д. Циклу Карно
- •Побудова циклу в p-V і t-s координатах
- •6. Порівняння термічного к.К.Д. Розрахованого циклу з термічним к.К.Д. Циклу двигуна внутрішнього згоряння
- •Зображення циклу в p-V і т-s координатах
- •Розрахунок параметрів стану в характерних точках циклу
- •Розрахунок кількості теплоти, роботи і зміни внутрішньої енергії в термодинамічних процесах, що складають цикл
- •Визначення термічного і внутрішнього к.К.Д. Циклу
- •4. Порівняння термічного к.К.Д. Даного циклу з термічним к.К.Д. Циклу Карно
- •5. Побудова розрахованого циклу в р-V і т-s координатах
- •6. Розрахунок зміни термічного к.К.Д. Циклу при зміні тиску і температури пари перед турбіною і зниження тиску пари, що відробило, після турбіни
- •7. Розрахунок годинної витрати палива
- •Визначення параметрів стану в характерних точках циклу
- •Розрахунок питомої холодопродуктивності, кількості теплоти, відданої в навколишнє середовище, витрат роботи в компресорі, холодильного коефіцієнта, роботи циклу
- •3. Побудова розрахованого циклу в р-V і т-s координатах
- •4. Побудова залежності холодильного коефіцієнта від витрат роботи в компресорі
- •5. Розрахунок витрати холодильного агента, витрати холодної води на конденсатор і теоретичної потужності приводу компресора
- •6. Побудова циклу холодильної установки в р-I діаграмі
- •6.8. Задачі для самостійного розв’язання
- •6.9. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •7. Процеси теплопередачі
- •7.1. Основні розрахункові рівняння
- •7.2. Розв’язання задач
- •7.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •7.4. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •8. Конвективні процеси переносу теплоти
- •8.1. Основні розрахункові рівняння
- •8.2. Розв’язання задач
- •Розв’язання: Визначальна температура рідини
- •Визначаємо, чи має місце вплив конвекції на теплообмін у трубі. Визначальна температура
- •Коефіцієнт тепловіддачі від поверхні теплообмінника до повітря
- •Критична густина теплового потоку
- •8.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •8.4. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •9. Процеси теплообміну випромінюванням
- •9.1. Основні розрахункові рівняння
- •9.2. Види променистих потоків
- •9.3. Теплообмін між тілами довільно розміщеними у просторі
- •9.4. Розв’язання задач
- •9.2. Задачі для самостійного розв’язання
- •9.4. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •10. Теплообмінні апарати
- •10.1. Основні розрахункові рівняння Рівняння теплового балансу:
- •Довжина трубок
- •10.2. Розв’язання задач
- •Живий перетин трубок
- •Еквівалентний діаметр міжтрубного простору
- •Розрахунок
- •Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі від гарячої води до стінки труби (міжтрубний простір)
- •Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі від стінки до холодної води (внутрішній простір труб)
- •Розрахунок величини поверхні нагрівання
- •Елементи конструктивного розрахунку теплообмінника Довжина трубок поверхні теплообмінника
- •Підбір теплообмінника
- •Характеристика теплообмінника
- •Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі від гарячої води до внутрішньої поверхні труби
- •Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі від ребристої поверхні до повітря
- •Теплова продуктивність однієї секції калорифера
- •10.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •10.4. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •11. Процеси згоряння палива
- •11.1. Основні розрахункові рівняння
- •11.2. Розв’язання задач
- •11.3. Розв’язання задач самостійно
- •11.4. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •12. Тепловий баланс котлоагрегата
- •12.1. Основні розрахункові рівняння Теплота, що вноситься в топку котла (розпоряджувальна теплота)
- •Тепловий баланс може бути записаний
- •Розв’язання задач
- •Вихідні дані до складання теплового балансу
- •12.4. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •Література
- •Додатки
- •Приставки для утворення кратних і часткових одиниць
- •Молекулярні маси, густини та об’єми кіломолей при нормальних умовах і газові сталі найважливіших газів
- •Інтерполяційні формули для середніх масових та об’ємних теплоємностей газів
- •Теплоємність кисню1
- •Теплоємність водяної пари
- •Теплоємність повітря
- •Теплоємність азоту
- •Теплоємність окису вуглецю
- •Теплоємність водню
- •Теплоємність вуглекислого газу
- •Теплоємність сірчистого газу
- •Насичена водяна пара (по температурам) параметри надані в одиницях системи сі
- •Насичена водяна пара (по тискам) параметри надані в одиницях системи сі
- •Вода та перегріта водяна пара параметри надані в одиницях системи сі (числа зліва від східчастої лінії відносяться до води)
- •Густина та парціальний тиски повітря
- •Насичена водяна пара аміаку (нn3)
- •Насичена пара вуглекислоти (со2)
- •Фізичні властивості води на лінії насичення
- •Термодинамічні властивості перегрітої пари фреону-22
- •Значення параметрів а і в при конденсації водяної пари
- •Дані для визначення діаметра d' кожухотрубного теплообмінника
- •Технічна характеристика водоводяних підігрівників
Приставки для утворення кратних і часткових одиниць
Найменування приставок |
Позначення |
Відношення до основної одиниці |
Найменування приставок |
Позначення |
Відношення до основної одиниці |
Дека |
да |
101 |
Деці |
д |
10-1 |
Гекто |
г |
102 |
Санті |
с |
10-2 |
Кіло |
к |
103 |
Мили |
м |
10-3 |
Мега |
М |
106 |
Мікро |
мк |
10-6 |
Гіга |
Г |
109 |
Нано |
н |
10-9 |
Тера |
т |
1012 |
Пико |
п |
10-12 |
Таблиця 3
Молекулярні маси, густини та об’єми кіломолей при нормальних умовах і газові сталі найважливіших газів
Речовина |
Хімічне позначення |
Молеку- лярна маса |
Густина , кг/м3 |
Об'єм кіломоля v, м3/кг |
Газова стала, Дж/(кгК) |
Повітря |
|
28,96 |
1,293 |
22,40 |
287,0 |
Кисень |
О2 |
32,00 |
1,429 |
22,39 |
259,8 |
Азот |
N2 |
28,026 |
1,251 |
22,40 |
296,8 |
Атмосферний азот 1 |
N2 |
28,16 |
(1,257) |
(22,40) |
(295,3) |
Гелій |
Не |
4,003 |
0,179 |
22,42 |
2078,0 |
Аргон |
Аг |
39,994 |
1,783 |
22,39 |
208,2 |
Водень |
Н2 |
2,016 |
0,090 |
22,43 |
4124,0 |
Окис вуглецю |
СО |
28,01 |
1,250 |
22,40 |
296,8 |
Двоокис вуглецю |
СО2 |
44,01 |
1,977 |
22,26 |
188,9 |
Сірчистий газ |
SО2 |
64,06 |
2,926 |
21,89 |
129,8 |
Метан |
СН4 |
16,032 |
0,717 |
22,39 |
518,8 |
Етилен |
С2Н4 |
28,052 |
1,251 |
22,41 |
296,6 |
Коксовий газ |
|
11,50 |
0,515 |
22,33 |
721,0 |
Аміак |
NH3 |
17,032 |
0,771 |
22,08 |
488,3 |
Водяна пара 2 |
Н2О |
18,016 |
(0,804) |
(22,40) |
(461) |
1 Атмосферний азот – умовний газ, який складається з азоту повітря разом з двоокисом вуглецю та рідкими газами, що містяться у повітрі.
2 Приведення водяної пари до нормальному стану є умовним.
Таблиця 4
Інтерполяційні формули для середніх масових та об’ємних теплоємностей газів
Газ |
Теплоємність, кДж/(кг∙К) |
|
масова |
об’ємна |
|
У межах 0—1000°С |
||
О2 |
срт = 0,9127 + 0,00012724 t |
с'рт = 1,3046 + 0,00018183 t |
cvm = 0,6527 + 0,00012724 t |
с'vm = 0,9337 + 0,00018183 t |
|
N2 |
срт = 1,0258 + 0,00008382 t |
с'рт = 1,2833 + 0,00010492 t |
cvm = 0,7289 + 0,00008382 t |
c'vm = 0,9123 + 0,00010492 t |
|
СО |
срт = 1,0304 + 0,00009575 t |
срт = 1,2883 + 0,00011966 t |
cvm = 0,7335 + 0,00009575 t |
cvm = 0,9173 + 0,00011966 t |
|
Повітря |
срт = 0,9952 + 0,00009349 t |
срт = 1,2870 + 0,00012091 t |
cvm = 0,7084 + 0,00009349 t |
cvm = 0,9161 + 0,00012091 t |
|
Н2О |
срт = 1,8401 + 0,00029278 t |
срт = 1,4800 + 0,00023551 t |
cvm = 1,3783 + 0,00029278 t |
cvm = 1,1091 + 0,00023551 t |
|
SО2 |
срт = 0,6314 + 0,00015541 t |
срт = 1,8472 + 0,00004547 t |
cvm = 0,5016 + 0,00015541 t |
cvm = 1,4763 + 0,00004547 t |
|
У межах 0—1500°С |
||
Н2 |
срт = 14.2494 + 0,00059574 t |
срт = 1,2803 + 0,00005355 t |
cvm = 10,1241 + 0,00059574 t |
cvm = 0,9094 + 0,00005355 t |
|
СО2 |
срт = 0,8725 + 0,00024053 t |
срт = 1,7250 + 0.00004756 t |
cvm = 0,6837 + 0,00024053 t |
cvm = 1,3540 + 0,00004756 t |
|
Таблиця 5