Предисловие

Цель дисциплины - овладение будущими специалистами теорети­ческими знаниями и практическими навыками по рациональному использованию тепла, эффективное использованию теплотехнического оборудования в сельском хозяйстве.

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

• основы технической термодинамики, теории тепломассообмена;

• методы и средства производства теплоты в сельском хозяйстве;

• методы расчетов технологических процессов с применением теп­лоты и холода;

- методы проектирования устройств и установок для теплоснабжения сельскохозяйственных объектов.

Дисциплина "Теплотехники включает три раздела".

В первом разделе "Теоретические основы теплотехники" - изложены техническая термодинамики, основы теории тепломассообмена, основы теории горения и сведения о топливе.

Во втором разделе "Теплоэнергетические установки" - описаны котельные, теплогенерирующие установки, тепловые двигатели, компрессоры, используемые в сельскохозяйственном производстве.

Третий раздел "Теплоснабжение сельского хозяйства" включает вопросы теплоснабжения производственных, общественных, жилых и коммунально-бытовых зданий и сооружений, применению теплоты и холода в различных отраслях сельского хозяйства и экономии тепло­энергетических ресурсов.

1. Теоретические основы теплотехники

1.1 Техническая термодинамика

Предмет и методы термодинамики. Основные понятия и определения Параметры состояния и уравнение состояния. Термодинамический процесс.

Первый закон термодинамики. Аналитическое выражение первого закона термодинамики. Исследование термодинамических процессов идеального газа: изохорный, изобарный, изотермический и адиа­батный. Политропный процесс и его обобщающее значение.

Второй закон термодинамики. Содержание закона и его формулировки. Термодинамический КПД и холодильный коэф­фициент. Эксергия. Эксергетический анализ циклов.

Термодинамические свойства и процессы реальных газов, процесс парообразования. Диаграммы P-V, T-S, и h-S для воды и водяного пара. Определение параметров воды и водяного пара. Основные определения и характеристики влажного воздуха. Н, d- диаграмма. Основные процессы влажного воздуха.

Термодинамический анализ в компрессорах. Процессы сжатия в идеальнном компрессоре. Работа компрессора.

Циклы теплосиловых установок. Циклы двигателей внутреннего сгорания: с подводом тепла при постоянном объеме и давлении и со смешанным подводом теплоты. Термодинамический КПД циклов. Сравнение циклов.

Циклы паросиловых установок. Принципиальная схема паросиловой установки. Цикл Ренкина. Термический КПД. Пути повышения экономичности паросиловых установок. Термодинамиче­ские основы теплофикации.

Циклы холодильных установок и тепловых насосов. Принципиаль­ная схема паровой компрессорной холодильной установки. Цикл теплового насоса.

1.2 Основы теории тепломассообмена

Основные понятия и определения. Способы передачи теплоты. Количественные характеристики переноса теплоты.

Теплопроводность. Основные положения теплопроводности. Закон Фурье.

Теплопроводность плоской и цилиндрической стенки. Термическое сопротивление. Теплопроводность тел с внутренними источниками пепла.

Конвективный теплообмен, закон Ньютона - Рихмана.

Коэффициент теплоотдачи. Основы теории подобия. Моделирова­ние. Конвективный теплообмен в сельскохозяйственных помещениях.

Теплообмен излучением. Основные определения и законы теплооб­мена излучением. Теплообмен излучением системы тел в прозрачной среде. Коэффициент теплоотдачи излучением, излучение между животными и ограждающими конструкциями.

Теплопередача и расчет теплообменных аппаратов. Классификация теплообменных аппаратов. Коэффициент теплопередачи. Теплопередача через плоско и цилиндрическую стенку. Основ­ные положения теплового расчета. Уравнения теплопередачи и тепло­вого баланса. Средний температурный напор.