- •Л.С. Коновалова, ю.А. Загромов теоретические основы теплотехники примеры и задачи
- •Введение
- •РаЗдел 1
- •1.1. Термические параметры. Уравнение состояния идеального газа
- •1.2. Смеси идеальных газов
- •1.3. Теплоемкость. Калорические параметры газов
- •1.4. Расчет параметров и процессов изменения состояния идеального газа
- •Пример расчета процесса идеального газа
- •1.5. Расчет параметров и процессов изменения состояния воды и водяного пара
- •Пример расчета процесса водяного пара с использованием таблиц
- •1.6. Истечение газов и паров из сопел
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Методические указания к решению задач
- •1.7. Дросселирование
- •1.8. Влажный воздух
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Методические указания к решению задач
- •1.9. Процессы компрессоров
- •Задача для самостоятельного решения
- •Контрольные вопросы по темам раздела 1
- •Раздел 2
- •2.1. Циклы теплотрансформаторов
- •2.2. Расчет обратимого цикла газового двигателя
- •2.3. Термодинамический анализ цикла энергетической газотурбинной установки гту–50–800
- •Компрессор
- •Турбина
- •Регенератор
- •2.4. Теплосиловые паровые циклы Задача для самостоятельного решения
- •Методические указания к решению задачи
- •2.5. Способы повышения кпд паротурбинных установок
- •Задачи для самостоятельного решения
- •2.5.1. Система кпд для оценки эффективности циклов паротурбинных установок
- •Методические указания к решению задач 1, 2, 3
- •2.6. Термодинамический анализ циклов холодильных установок
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Методические указания к решению задач
- •2.7. Расчет стационарной теплопроводности и теплопередачи
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Методические указания к решению задач №№1-5
- •2.8. Расчет нестационарной теплопроводности
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Методические указания к решению задач №№1-5
- •Контрольные вопросы по темам радела 2
- •Раздел 3
- •3.1. Расчет теплоотдачи при естественной конвекции жидкости
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3.2. Расчет теплоотдачи при вынужденной конвекции жидкости
- •3.2.1. Теплоотдача при вынужденном продольном омывании поверхности
- •3.2.2. Теплоотдача при вынужденном омывании труб и пучков труб поперечным потоком жидкости
- •3.2.3. Теплоотдача при вынужденном течении жидкости в трубах
- •Задачи для самостоятельной работы
- •3.3. Расчет теплоотдачи при фазовых превращениях
- •3.3.1. Теплоотдача при пленочной конденсации неподвижного пара на вертикальной поверхности
- •3.3.2. Теплоотдача при пленочной конденсации неподвижного пара на горизонтальной трубе
- •3.3.3. Теплоотдача при пленочной конденсации движущегося пара на горизонтальных трубах
- •3.3.4. Теплоотдача при пузырьковом кипении жидкости в условиях свободного движения
- •3.3.5. Теплоотдача при пузырьковом кипении жидкости в условиях вынужденной конвекции в трубах
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3.4. Теплообмен излучением
- •3.4.1. Теплообмен излучением в системе тел с плоскопараллельными поверхностями, разделенными прозрачной средой
- •3.4.2. Теплообмен излучением между телом и его оболочкой, разделенными прозрачной средой
- •3.4.3. Особенности излучения газов и паров. Лучистый теплообмен между газом и оболочкой
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3.5. Теплообменные аппараты
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Методические указания к решению задач №№1 – 5
- •3.6. Расчет теплопередачи со сложным теплообменом на поверхностях
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Методические указания к решению задач
- •Контрольные вопросы по темам раздела 3
- •Приложение
- •Литература
- •Оглавление
- •РаЗдел 1 5
- •Раздел 2 35
- •Раздел 3 72
Приложение
Таблицы термодинамических свойств газов [2]
Таблица 1
Воздух
t, 0C |
cp |
cv |
h |
u |
s0 |
кДж/кмоль К |
кДж/кг |
кДж/кгК |
|||
-50 0 50
100 150 200
250 300 400
500 600 700
800 900 1000 |
29,026 29,050 29,123
29,255 29,442 29, 677
29, 952 30,260 30,933
31,630 32,301 32,912
33,449 33,914 34,318 |
20,712 20,736 20,809
20,941 21,128 21,363
21,638 21,946 22,619
23,316 23,987 24,598
25,135 25,600 26,004 |
223,19 273,32 323,53
373,92 424,58 475,61
527,08 579,05 684,68
792,70 903,09 1015,70
1130,30 1246,62 1364,44 |
159,12 194,90 230,75
266,79 303,09 339,77
376,88 414,50 491,42
570,73 652,41 736,31
822,20 909,81 998,92 |
6,4076 6,6103 6,7791
6,9241 7,0515 7,1655
7,2689 7,3637 7,5336
7,6831 7,8174 7,9395
8,0516 8,1552 8,2515 |
Таблица 2
Азот
-50 0 50
100 150 200
250 300 400
500 600 700
800 900 1000 |
29,103 29,103 29,124
29,189 29,304 29,473
29,692 29,953 30,570
31,250 31,928 32,559
33,123 33,617 34,051 |
20,789 20,789 20,810
20,875 20,990 21,159
21,378 21,639 22,256
22,936 23,614 24,245
24,809 25,303 25,737 |
231,36 283,31 335,26
387,30 439,49 491,94
544,73 597,96 705,95
816,29 929,06 1044,18
1161,43 1280,57 1401,37 |
165,13 202,23 239,35
276,55 313,90 351,51
389,46 427,84 506,16
586,81 669,91 755,35
842,92 932,38 1023,49 |
6,5350 6,745 6,9197
7,0694 7,2007 7,3178
7,4239 7,5210 7,6947
7,8474 7,9846 8,1094
8,2241 8,3302 8,4290 |
Таблица 3
Углекислый газ
t, 0C |
cp |
cv |
h |
u |
s0 |
кДж/кмоль К |
кДж/кг |
кДж/кгК |
|||
-50 0 50
100 150 200
250 300 400
500 600 700
800 900 1000 |
33,470 35,989 38,246
40,278 42,113 43,776
45,285 46,657 49,042
51,022 52,667 54,040
55,205 56,181 57,028 |
25,156 27,675 29,932
31,964 33,799 35,462
36,971 38,343 40,728
42,708 44,353 45,726
46,891 47,867 48,714 |
152,61 192,09 234,28
278,91 325,73 374,53
425,14 477,38 586,19
699,95 817,81 939,09
1063,23 1189,80 1318,44
|
110,45 140,48 173,23
208,41 245,78 285,14
326,30 369,10 459,02
553,88 652,85 755,23
860,49 968,16 1077,91 |
4,6222 4,7817 4,9234
5,0517 5,1694 5,2784
5,3801 5,4754 5,6503
5,8078 5,9511 6,0826
6,2040 6,3167 6,4219 |
Таблица 4
Физические свойства масла МС – 20 [5]
t, 0C |
кг/м3 |
ср кДж/кгК |
Вт/мК |
104 Пас |
v106 м2/с |
а108 м2/с |
104 К-1 |
Pr |
-10 0
10 20 30 40 50
60 70 80 90 100
110 120 130 140 150 |
990,3 903,6
897,9 892,3 886,6 881,0 875,3
869,6 864,0 858,3 852,7 847,0
841,3 835,7 830,0 824,4 818,7 |
1,951 1,980
2,010 2,043 2,072 2,106 2,135
2,165 2,198 2,227 2,261 2,290
2,320 2,353 2,382 2,420 2,445 |
0,136 0,135
0,135 0,134 0,132 0,131 0,130
0,129 0,128 0,127 0,126 0,126
0,124 0,123 0,122 0,121 0,120 |
- -
- 10026 4670 2433 1334
798,5 498,3 336,5 234,4 171,7
132,4 101,0 79,76 61,80 53,17 |
- -
- 1125 526 276 153
91,9 58,4 39,2 27,5 20,3
15,7 12,1 9,61 7,50 6,50 |
7,75 7,58
7,44 7,30 7,19 7,08 7,00
6,86 6,75 6,67 6,56 6,44
6,36 6,25 6,17 6,08 6,00 |
6,24 6,27
6,31 6,35 6,38 6,42 6,46
6,51 6,55 6,60 6,64 6,69
6,73 6,77 6,82 6,87 6,92 |
- -
- 15400 7310 3890 2180
1340 865 588 420 315
247 193 156 123 108 |
Таблица 5
Физические свойства масла МК [5]
t, 0C |
кг/м3 |
ср кДж/кгК |
Вт/мК |
104 Пас |
v106 м2/с |
а108 м2/с |
104 К-1 |
Pr |
10 20 30 40 50
60 70 80 90 100
110 120 130 140 150 |
911,0 903,0 894,5 887,5 879,0
871,5 864,0 856,0 848,2 840,7
838,0 825,0 817,0 809,2 801,6 |
1,645 1,712 1,758 1,804 1,851
1,897 1,943 1,989 2,035 2,081
2,127 2,173 2,219 2,265 2,311
|
0,1510 0,1485 0,1461 0,1437 1,1413
0,1389 0,1363 0,1340 0,1314 0,1290
0,1264 0,1240 0,1214 0,1188 0,1168 |
35414 18560 6180 3031 1638
961,4 603,3 399,3 273,7 202,1
145,2 110,4 87,31 70,34 56,90 |
3883 1514 691,2 342,0 186,2
110,6 69,3 46,6 32,3 24,0
17,4 13,4 10,7 8,70 7,10 |
9,94 9,58 9,28 8,97 8,69
8,39 8,14 7,89 7,61 7,33
7,11 6,92 6,69 6,53 6,25 |
8,56 8,64 8,71 8,79 8,86
8,95 9,03 9,12 9,20 9,28
9,37 9,46 9,54 9,65 9,73 |
39000 15800 7450 3810 2140
1320 858 591 424 327
245 193,5 160 133,3 113,5 |
Таблица 6
Физические свойства воды на линии насыщения [3]
0C |
р бар |
кг/м3 |
h кДж кг |
Cp кДж кгК |
, Вт м К |
а108 м2/с |
106 Пас |
v106 м2/с |
104 К-1 |
104 Н/м |
Pr |
10 20 30 40 50
60 70 80 90 100
110 120 130 140 150
160 170 180 190 200 |
0,0123 0,0234 0,0424 0,0737 0,123
0,199 0,312 0,474 0,701 1,013
1,433 1,985 2,701 3,614 4,760
6,180 7,920 10,03 12,55 15,55 |
999,7 998,3 995,8 992,3 988,0
983,2 977,7 971,6 965,2 958,1
950,7 942,7 934,6 925,8 916,8
907,3 897,3 886,9 876,0 864,7 |
41,99 83,86 125,66 167,45 209,26
251,09 292,97 334,92 376,94 419,06
461,3 503,7 546,3 589,1 632,2
675,5 719,1 763,1 807,5 852,4 |
4,193 4,182 4,179 4,179 4,181
4,185 4,190 4,197 4,205 4,216
4,229 4,245 4,263 4,285 4,310
4,339 4,371 4,408 4,449 4,497 |
0,586 0,602 0,617 0,630 0,643
0,653 0,662 0,669 0,675 0,680
0,683 0,685 0,687 0,687 0,686
0,684 0,681 0,676 0,671 0,664 |
14 14,4 14,8 15,2 15,6
15,9 16,2 16,4 16,6 16,8
17,0 17,1 17,2 17,3 17,4
17,4 17,4 17,3 17,2 17,1 |
1299,2 1001,5 797,0 651,3 544,0
463,0 400,5 351,0 311,3 279,0
252,2 230,0 211,0 195,0 181,0
169,0 158,5 149,3 141,2 133,8 |
1,300 1,003 0,800 0,656 0,551
0,471 0,410 0,361 0,322 0,291
0,265 0,244 0,226 0,211 0,197
0,186 0,177 0,168 0,161 0,155 |
0,70 1,82 3,21 3,87 4,49
5,11 5,70 6,32 6,95 7,52
8,08 8,64 9,19 9,72 10,3
10,7 11,3 11,9 12,6 13,3 |
744 729 712 695 678
661 644 627 609 590
570 550 529 508 487
466 444 422 400 378 |
9,3 6,96 5,40 4,32 3,54
2,97 2,54 2,20 1,94 1,73
1,56 1,43 1,31 1,22 1,14
1,07 1,02 0,97 0,94 0,91 |
Таблица 7
Физические свойства водяного пара на линии насыщения [3]
t, 0C |
р бар |
кг/м3 |
h кДж кг |
r кДж кг |
ср кДж кгК |
102 Вт мК |
а106 м2/с |
106 Пас |
v106 м2/с |
Pr |
10 20 30 40 50
60 70 80 90 100
110 120 130 140 150
160 170 180 190 200 |
0,0123 0,0234 0,0424 0,0737 0,123
0,199 0,312 0,474 0,701 1,013
1,433 1,985 2,701 3,614 4,760
6,180 7,920 10,03 12,55 15,55 |
0,00934 0,0173 0,0304 0,0512 0,0830
0,130 0,198 0,293 0,423 0,598
0,826 1,121 1,496 1,966 2,547
3,259 4,122 5,160 6,398 7,865 |
2519,4 2537,7 2555,9 2574,0 2591,8
2609,5 2626,8 2643,8 2660,3 2676,3
2691,8 2706,6 2720,7 2734,0 2746,3
2757,7 2768,0 2777,1 2784,9 2791,4 |
2477,4 2453,8 2430,2 2406,5 2382,5
2358,4 2333,8 2643,8 2660,3 2257,2
2230,5 2202,9 2174,4 2144,9 2114,1
2082,2 2048,9 2014,0 1977,4 1939,0 |
1,868 1,874 1,883 1,894 1,907
1,924 1,944 1,969 1,999 2,034
2,075 2,124 2,180 2,245 2,320
2,406 2,504 2,615 2,741 2,883
|
1,82 1,88 1,94 2,01 2,09
2,16 2,23 2,31 2,39 2,48
2,58 2,67 2,78 2,88 3,00
3,13 3,26 3,41 3,57 3,75
|
1043 579,9 338,9 207,3 132,0
86,36 57,94 40,04 28,26 20,39
15,05 11,21 8,524 6,525 5,077
3,992 3,158 2,527 2,036 1,654
|
8,45 8,85 9,26 9,66 10,0
10,5 10,9 11,3 11,7 12,1
12,4 12,8 13,2 13,5 13,9
14,2 14,6 14,9 15,3 15,6 |
904,7 511,6 304,6 188,7 120,5
80,77 55,05 38,57 27,66 20,23
15,01 11,42 8,82 6,87 5,46
4,36 3,54 2,89 2,39 1,98
|
0,87 0,88 0,90 0,91 0,92
0,94 0,95 0,96 0,98 0,99
1,00 1,02 1,04 1,05 1,08
1,09 1,12 1,14 1,17 1,20 |
Таблица 8
Термодинамические свойства фреона - 12 в состоянии насыщения
t |
р |
υ |
υ |
h |
h |
s |
s |
oC |
бар |
м3/кг |
м3/кг |
кДж/кг |
кДж/кг |
кДж/кгК |
кДж/кгК |
-20 -15 -10 -5 0
5 10 15 20 25 |
1,5099 1,8263 2,1911 2,6088 3,0858
3,6246 4,2302 4,4509 5,6671 6,5082 |
0,000687 0,000694 0,000702 0,000709 0,000717
0,000726 0,000734 0,000743 0,000752 0,000763 |
0,1107 0,0927 0,0781 0,0663 0,0567
0,0486 0,0420 0,0364 0,0309 0,0277
|
400,49 404,97 409,49 414,05 418,70
423,39 428,16 433,02 437,92 442,86 |
564,03 566,46 568,89 571,23 573,58
575,88 578,14 580,36 582,49 584,13 |
4,11854 4,13583 4,15300 4,17004 4,18700
4,20380 4,22062 4,23729 4,25391 4,27045 |
4,76472 4,76158 4,75882 4,75634 4,75417
4,75212 4,75036 4,74864 4,74714 4,74571 |

t