Теплотехника

Теплотехника — общетехническая дисциплина, изучающая методы получения, преобразования, передачи и использования теплоты, а также принцип действия и конструктивные особенности тепло- и парогенераторов тепловых машин, агрегатов и устройств. Теоретическими разделами теплотехники, в которых исследуются законы превращения и свойства тепловой энергии, а также процессы распространения теплоты являются техническая термодинамика и теория теплообмена. В развитии теплотехники и её теоретических основ большая заслуга принадлежит российским учёным. Д. И. Менделеев провёл фундаментальные работы по общей теории теплоёмкостей и установил существование для каждого вещества критической температуры. М. В. Ломоносов создал основы молекулярно-кинетической теории вещества и установил взаимосвязь между тепловой и механической энергией.

Литература

• Лариков Н. Н. Теплотехника М.: Стройиздат 1985

• Оглавление

• Раздел I. Основы технической термодинамики Глава 1. Общие понятия и определения § 1.1. Предмет термодинамики. Термодинамическая система § 1.2. Основные параметры состояния газов § 1.3. Смеси идеальных газов § 1.4. Теплоемкость идеальных газов Глава 2. Первый закон термодинамики § 2.1. Понятие о внутренней энергии газа § 2.2. Определение работы газа при его расширении §2.3. Аналитическое выражение первого закона термодинамики § 2.4. Энтропия идеальнрго газа Глава 3, Процессы, изменения состояния идеальных газов § 3.1. Частные процессы изменения состояния газов § 3.2. Полнтропный процесс изменения состояния газов Глава 4. Второй закон термодинамики. Круговые процессы изменения состояния газов § 4.1. Второй закон термодинамики § 4,2. Цикл Карно § 4.3. Регенеративный цикл § 4.4. Интеграл   Клаузиуса.  Аналитическое выражение второго закона термодинамики Глава 5. Дифференциальные уравнения термодинамики § 5.1. Общие положения § 5.2'. Дифференциальные уравнения внутренней энергии, энтропии, энтальпии и теплоты при различных комбинациях независимых переменных § 5.3, Дифференциальные уравнения теплоемкостей Глава 6. Водяной пар § 6.1. Общие положения § 6.2. Процесс парообразования в ру-диаграмме § 6.3. Определение параметров состояния водяного пара § 6.4. Исследования процесса парообразования с помощью Ts- и is- диаграмм § 6.5. Процессы изменения состояния водяного пара Глава 7. Влажный воздух § 7.1. Основные характеристики влажного воздуха § 7.2. .I-d -диаграмма для влажного воздуха и ее построение Глава 8. Процессы истечениями дросселирования паров и газов § 8.1. Определение работы, скорости и расхода газа в процессе истечения § 8.2. Истечение пара или газа через комбинированное сопло (сопло Лаваля) § 8.3, Действительный процесс истечения паров и газов § 8.4. Дросселирование паров и газов Глава 9. Компрессоры § 9.1. Общие положения § 9.2. Объемный компрессор § 9.3. Лопаточный компрессор Г лава 10. Циклы холодильных установок § 10.1. Циклы паровых компрессорных холодильных установок § 10.2. Принцип работ абсорбционных и пароэжекторных холодильных установок § 10.3.   Принцип работы теплового насоса Глава 11. Циклы и рабочий процесс тепловых двигателей § 11.1. Общие положения § 11.2. Поршневые двигатели внутреннего сгорания § 11.3. Газотурбинные установки § 11.4. Циклы паросиловых установок § 11.5. Паровая турбина § 11. 6. Эксергетический метод исследования экономичности теплосиловых установок Глави 12. Приложение законов термодинамики к химическим реакциям § 12.1. Общие понятия и определения § 12.2. Первый закон термодинамики в применении к химическим реакциям § 12.3. Второй закон термодинамики в применении к химическим реакциям § 12,4. Равновесие химических систем § 12.5. Тепловая теорема Нернста § 12. 6. Влияние температуры на скорость химических реакций Раздел II. Основы теории теплообмена Глава 13. Теплопроводность § 13.1. Основные понятия и определения § 13.2. Расчетные формулы при стационарной теплопроводности Глава 14. Конвективный теплообмен § 14.1. Факторы, влияющие на процесс теплоотдачи § 14.2. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена § 14.3. Основы теории подобия § 14,4. Теплоотдача при свободной и вынужденной конвекции § 14.5. Теплоотдача при изменении агрегатного состояния жидкости § 14.6 Массоперенос Глава 15. Лучистый теплообмен § 15.1. Основные понятия и определения § 15.2. Теплообмен излучением между телами Глава  16. Теплопередача § 16.1. Общие положения § 16.2. Теплопередача через плоскую стенку § 16.3. Теплопередача через цилиндрическую стенку $ 16.4. Теплопередача через сферическую и ребристую стенки § 16.5. Методика расчета теплообменных аппаратов Глава 17. Теплопроводность при нестационарном режиме § 17. 1. Общие положения § 17.2. Нагревание и охлаждение плоской стенки Раздел III. Энерготехнологические установки Глава 18. Топливо § 18Л. Общие сведения о котельных установках § 18.2. Общие сведения о топливе § 18.3. Технические характеристики топлива § 18.4. Физические представления о горении топлива § 18.5. Определение расхода воздуха на горение и количества продуктов сгорания топлива Глава 19. Топочные устройства. Котлы § 19.1. Топочные устройства н сжигание топлива § 19.2. Теплотехнические показатели работы топок § 19.3. Тепловой   баланс   котельного   агрегата § 19.4. Температура горения и температура газов на выходе из топки § 19.5. Котельный агрегат и его элементы § 19.6. Вспомогательное оборудование котельной установки § 19.7. Современные тенденции в организации и регулировании топочных   процессов Глава 20. Организация теплоснабжения предприятий промышленности строительных материалов §20.1. Общие сведения   об установках   для тепловлажностной обработки строительных изделий § 20.2. Тепловой  расчет  пропарочных  камер  и автоклавов § 20.3. Гидравлический расчет тепловых сетей § 20.4. Определение тепловой мощности котельной § 20.5. Выбор типа и мощности котлоагрегатов § 20.6. Использование вторичных энергоресурсов и вопросы охраны окружающей среды Приложения Список   литературы Предметный  указатель

• В соответствии с решениями XXVI съезда КПСС предусматривается довести выработку электроэнергии в 1985 г. до. 1550—1600 млрд. кВт-ч, в том числе на атомных электростанциях (АЭС) до 220 — 225 млрд. кВт-ч, что составит 14% общего объема производства электроэнергии в СССР и будет равно суммарной выработке ее на всех отечественных гидроэлектростанциях. Это позволит ежегодно высвобождать из топливно-энергетического баланса нашей страны более 70 мли. т условного органического топлива. Всего в одиннадцатой пятилетке на­мечено ввести в действие новые энергетические* мощности в размере 70 млн. кВт, из которых на долю АЭС придется 24—25 млн. кВт, т. е. более 35%.

• Необходимость дальнейшего планомерного развития топливно-энергетиче­ского комплекса подчеркнута также в решениях последующих Пленумов ЦК КПСС.

• Ближайшие 5—10 лет будут также годами опытно-промышленного освоения первых магнитогидродинамических генераторов,-а также установок геотермаль­ной и солнечной энергии. В 1985 г. намечено ввести в эксплуатацию опытную сол­нечную электростанцию мощностью 5 МВт, принято решение о строительстве крупной геотермальной электростанции на Камчатке.

• Уровень электрификации по стране в целом отражается таким важным пока­зателем, как потребление электроэнергии на душу населения, которое возросло с 4081 (в 1975 г.) до 4870 кВт-ч в 1980 г. и в соответствии с решениями XXVI съезда КПСС должно увеличиться к 1985 г. до 5600 кВт-ч.

• Естественно, что такой прогресс советской теплоэнергетики, являющейся базой развития всех отраслей народного хозяйства, в том числе и промышленно­сти строительных материалов и изделий, возможен только на основе широкого развития ее научной базы, теплотехники, теоретическим фундаментом которой служат техническая термодинамика и теория теплообмена.

Курс лекций по теплотехнике Автор курса: Скрябин В.И. ведущий инженер кафедры ТГП физического факультета физико-технического института Раздел I. Техническая термодинамика Тема 1. Введение. Основные понятия и определения 1.1. Введение 1.2. Термодинамическая система 1.3. Параметры состояния 1.4. Уравнение состояния и термодинамический процесс Тема 2. Первый закон термодинамики 2.1. Теплота и работа 2.2. Внутренняя энергия 2.3. Первый закон термодинамики 2.4. Теплоемкость газа 2.5. Универсальное уравнение состояния идеального газа 2.6. Смесь идеальных газов Тема 3. Второй закон термодинамики 3.1. Основные положения второго закона термодинамики 3.2. Энтропия 3.3. Цикл и теоремы Карно Тема 4. Термодинамические процессы 4.1. Метод исследования т/д процессов 4.2. Изопроцессы идеального газа 4.3. Политропный процесс Тема 5. Термодинамика потока 5.1. Первый закон термодинамики для потока 5.2. Критическое давление и скорость. Сопло Лаваля 5.3. Дросселирование Тема 6. Реальные газы. Водяной пар. Влажный воздух 6.1. Свойства реальных газов 6.2. Уравнения состояния реального газа 6.3. Понятия о водяном паре 6.4. Характеристика влажного воздуха Тема 7. Термодинамические циклы 7.1. Циклы паротурбинных установок (ПТУ) 7.2. Циклы двигателей внутреннего сгорания (ДВС) 7.3. Циклы газотурбинных установок (ГТУ) Раздел II. Основы теории теплообмена Тема 8. Основные понятия и определения Тема 9.Теплопроводность 9.1. Температурное поле. Уравнение теплопроводности 9.2. Стационарная теплопроводность через плоскую стенку 9.3. Стационарная теплопроводность через цилиндрическую стенку 9.4. Стационарная теплопроводность через шаровую стенку Тема 10. Конвективный теплообмен 10.1. Факторы, влияющие на конвективный теплообмен 10.2.Закон Ньютона-Рихмана 10.3. Критериальные уравнения конвективного теплообмена 10.4. Расчетные формулы конвективного теплообмена Тема 11. Тепловое излучение 11.1. Общие сведения о тепловом излучении 11.2. Основные законы теплового излучения Тема 12.Теплопередача 12.1. Теплопередача через плоскую стенку 12.2. Теплопередача через цилиндрическую стенку 12.3. Типы теплообменных аппаратов 12.4. Расчет теплообменных аппаратов Раздел III. Теплоэнергетические установки Тема 13. Энергетическое топливо 13.1. Состав топлива 13.2. Характеристика топлива 13.3. Моторные топлива для поршневых ДВС Тема 14. Котельные установки 14.1. Котельный агрегат и его элементы 14.2. Вспомогательное оборудование котельной установки 14.3. Тепловой баланс котельного агрегата Тема 15. Топочные устройства 15.1. Топочные устройства 15.2. Сжигание топлива 15.3. Теплотехнические показатели работы топок Тема 16.Горение топлива 16.1. Физический процесс горения топлива 16.2. Определение теоретического и действительного расхода воздуха на горение топлива 16.3. Количество продуктов сгорания топлива Тема 17. Компрессорные установки 17.1. Объемный компрессор 17.2. Лопаточный компрессор Тема 18. Вопросы экологии при использовании теплоты 18.1. Токсичные газы продуктов сгорания 18.2. Воздействия токсичных газов 18.3. Последствия "парникового" эффекта Литература