
- •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
Дані для визначення діаметра d' кожухотрубного теплообмінника
-
2
7
7
22
439
410
4
19
19
24
517
485
6
37
37
26
613
566
8
61
62
28
721
653
10
91
93
30
823
747
12
127
130
32
931
847
14
187
173
34
1045
953
16
241
223
36
1165
1066
18
301
279
38
1306
1185
20
367
341
40
1459
1310
Примітка: z1 - загальне число труб, розташовуваних на трубній дошці по кутах рівносторонніх трикутників; z2 - загальне число труб, розташовуваних на трубній дошці по концентричних окружностях; S - крок між трубками.
Таблиця 26
Технічна характеристика водоводяних підігрівників
F |
Довжина трубок L, мм |
Внутрішній діаметр корпуса, мм |
Поверка нагр. одной сек.,м |
Число трубок, шт. |
Площа живого перетину трубок |
Площа міжтрубного простору |
0,1 |
2000 |
50 |
0,37 |
4 |
0,0016 |
0,00062 |
0,2 |
4000 |
50 |
0,75 |
4 |
0,0016 |
0,00062 |
0,3 |
2000 |
69 |
0,65 |
7 |
0,00233 |
0,00108 |
0,4 |
4000 |
69 |
1,31 |
7 |
0,00233 |
0,00108 |
0,5 |
2000 |
82 |
1,11 |
12 |
0,00287 |
0,00185 |
0,6 |
4000 |
82 |
2,24 |
12 |
0,00287 |
0,00185 |
0,7 |
2000 |
106 |
1,76 |
19 |
0,005 |
0,00293 |
0,8 |
4000 |
106 |
3,54 |
19 |
0,005 |
0,00293 |
0,9 |
2000 |
158 |
3,40 |
37 |
0,0122 |
0,0057 |
10 |
4000 |
158 |
6,90 |
37 |
0,0122 |
0,0057 |
11 |
2000 |
207 |
5,89 |
64 |
0,02079 |
0,00985 |
12 |
4000 |
207 |
12,00 |
64 |
0,02079 |
0,00985 |
13 |
2000 |
259 |
10,00 |
109 |
0,03077 |
0,01679 |
14 |
4000 |
259 |
20,30 |
109 |
0,03077 |
0,01679 |
15 |
2000 |
309 |
13,80 |
151 |
0,04464 |
0,02325 |
16 |
4000 |
309 |
28,00 |
151 |
0,04464 |
0,02325 |
17 |
2000 |
359 |
19,80 |
216 |
0,05781 |
0,03325 |
18 |
4000 |
359 |
40,10 |
216 |
0,05781 |
0,03325 |
19 |
2000 |
408 |
25,80 |
283 |
0,07191 |
0,04356 |
20 |
4000 |
408 |
52,50 |
283 |
0,07191 |
0,04356 |
21 |
2000 |
512 |
41,00 |
450 |
0,11544 |
0,06927 |
22 |
4000 |
512 |
83,40 |
450 |
0,11544 |
0,06927 |
ЗМІСТ
Вступ……………………………………………………………………............. |
3 |
1. Параметри стану робочих тіл…………………………………………….. |
5 |
2. І і ІІ закони термодинаміки…………………………………………………. |
12 |
3. Термодинамічні процеси ідеальних газів…………................................... |
23 |
4. Термодинамічні процеси водяної пари...........................................………. |
27 |
5. Термодинамічні процеси вологого повітря………………………………. |
35 |
6. Цикли теплових двигунів…………………………….................................... |
50 |
7. Процеси теплопередачі…………………………………............................... |
101 |
8. Конвективні процеси переносу теплоти…………........................................ |
110 |
9. Процеси теплообміну випромінюванням………………. ………………… |
124 |
10. Теплообмінні апарати……………………………………..………………. |
133 |
11. Процеси згоряння палива……………………………................................. |
150 |
12. Тепловий баланс котлоагрегату…………………………........................... |
156 |
Література……………………………………………………………………… |
162 |
Додатки…………………………………………………………………………. |
163 |
Таблиця 1. Найважливіші одиниці міжнародної системи одиниць (СІ)…………………. |
163 |
Таблиця 2. Приставки для утворення кратних і часткових одиниць………….................. |
164 |
Таблиця 3. Молекулярні маси, густини та об’єми кіломолей при нормальних умовах і газові сталі найважливіших газів…………………………………………............................ |
164 |
Таблиця 4. Інтерполяційні формули для середніх масових та об’ємних теплоємностей газів……………………………………………………………………………………….….… |
165 |
Таблиця 5. Теплоємність кисню…………………………………………………………...… |
165 |
Таблиця 6. Теплоємність водяної пари……………………………………………………… |
166 |
Таблиця 7. Теплоємність повітря……………………………………………………………. |
167 |
Таблиця 8. Теплоємність азоту………………………………………………………………. |
167 |
Таблиця 9. Теплоємність окису вуглецю……………………………………………………. |
168 |
Таблиця 10. Теплоємність водню……………………………………………………………. |
169 |
Таблиця 11. Теплоємність вуглекислого газу………………………………………………. |
170 |
Таблиця 12. Теплоємність сірчистого газу…………………………………………………. |
170 |
Таблиця 13. Насичена водяна пара (по температурам) параметри надані в одиницях системи СІ………………………………………………………………………….………….. |
171 |
Таблиця 14. Насичена водяна пара (по тискам) параметри надані в одиницях системи СІ |
173 |
Таблиця 15. Вода та перегріта водяна пара параметри надані в одиницях системи СІ (числа зліва від східчастої лінії відносяться до води)……………………………………… |
175 |
Таблиця 16. Фізичні параметри для сухого повітря при Рб = 760 мм рт. ст……………… |
180 |
Таблиця 17. Густина та парціальні тиски повітря ……………………………………….… |
181 |
Таблиця 18. Насичена водяна пара аміаку (НN3) ср = 2,0599 кДж/(кгК), k=1,32………… |
182 |
Таблиця 19. Насичена пара вуглекислоти (СО2) срт= 0,825 кДж/(кгК), k = 1,31………… |
182 |
Таблиця 20. Фізичні властивості води на лінії насичення…………………………………. |
183 |
Таблиця 21. Фізичні параметри для димових газів при Рб = 760 мм рт. ст PCO2=0,13;PH2O=0,11;PN2=0,76………………………………………………………………… |
183 |
Таблиця 22.Термодинамічні властивості фреону-22 на лінії насичення…………………. |
184 |
Таблиця 23. Термодинамічні властивості перегрітої пари фреону-22……………………. |
184 |
Таблиця 24. Значення параметрів А і В при конденсації водяної пари…………………… |
185 |
Таблиця 25. Дані для визначення діаметра D' кожухотрубного теплообмінника……….. |
185 |
Таблиця 26. Технічна характеристика водоводяних підігрівників………………………... |
186 |
і-s діаграма водяної пари |
|
і-d діаграма вологого повітря |
|