УМКД Теплотехника / 01-РП, 250401.65, ОФ

Теплотехника: Программа учебной дисциплины для студентов специальности 250401.65 «Лесоинженерное дело» направления 250300 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» / Сост. Зырянов М.А., Мансуров С.В. - Лесосибирск: Лф СибГТУ,- 2011.- 22 с.

Программа составлена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта от 17.03.2000 года, на основе рабочего учебного плана направления 250300 “ Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств”

Утверждена на заседании кафедры информационных и технических систем Протокол № 1 от «28» января 2011г.

Зав. кафедрой ИТС П.А. Егармин

Рекомендована к изданию научно-методическим советом протокол № 1 от «11» февраля 2011г.

4.Требования к уровню освоения программы и формы

5

ВВЕДЕНИЕ

Изучение курса «Теплотехника» предусмотрено структурой учебного плана для специальности 250401.65 «Лесоинженерное дело», направления 250300 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств». Курс тесно связан и опирается на такие ранее изученные дисциплины как «Физика», «Высшая математика».

Программа курса составлена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта.

Целью настоящего курса является теоретическая и практическая подготовка будущих специалистов по методам получения, преобразования и использования тепловой энергии в такой степени, чтобы они могли выбирать и при необходимости эксплуатировать теплотехническое оборудование предприятий лесотехнического комплекса. Специалист должен уметь решать задачи максимальной экономии топливно-энергетических ресурсов, материалов, интенсификации и оптимизации технологических процессов и использования ВЭР.

Курс предусматривает изучение, как фундаментальных основ дисциплины, так и материала прикладного характера. В связи с этим, курс включает следующие разделы: «Техническая термодинамика», «Теплопередача» и «Теплоснабжение и котельные установки». В последнем освещаются темы, связанные с решением проблем теплоснабжения предприятий.

Программой предусмотрено чтение лекций, проведение лабораторных и практических занятий. В ходе изучения данного курса студент слушает лекции, посещает практические занятия, выполняет лабораторные работы и расчетно-графические, занимается индивидуально. Особое место в овладении данным курсом отводится самостоятельной работе, связанной с выполнением курсовой работы «Теплоснабжение промышленного предприятия».В результате изучения курса студент должен знать законы

6

получения и преобразования энергии, методы анализа эффективности использования тепловой энергии, принципы работы теплоиспользующих установок.

Курс «Теплотехника» общим объемом 140 часов изучается в течение четвертого семестра.

Изучение курса завершается зачетом в четвертом семестре. Обязательным условием допуска студента к экзамену является

выполнение и защита лабораторных работ и расчетно-графической работы.

7

1. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН КУРСА «ТЕПЛОТЕХНИКА»

Таблица 1.1 - Тематический план специальности 250401.65 «Лесоинженерное дело» очной формы обучения

Раздел 1.3 ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ И КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ (модуль 3)

8

Таблица 1.2 - Тематический план направления 250300 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств»

Раздел 1.3 ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ И КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ (модуль 3)

9

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ «ТЕПЛОТЕХНИКА»

РАЗДЕЛ 1. 1 ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА (модуль 1)

Тема 1.1.1 ПРЕДМЕТ И МЕТОД ТЕРМОДИНАМИКИ. ИДЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ И ИХ СМЕСИ

Рабочее тело. Основные параметры состояния. Термодинамический процесс. Равновесные и неравновесные процессы. Обратимые и необратимые процессы.

Определение идеального газа. Уравнение состояния. Газовая постоянная. Закон Дальтона. Способы задания смесей. Парциальный объем смеси. Определение молекулярной массы смеси и ее газовой постоянной. Связь между объемными и массовыми долями. Определение парциальных давлений смеси. Теплоемкость идеального газа. Зависимость теплоемкости от температуры. Средняя и истинная теплоемкости. Теплоемкость газовой смеси.

Тема 1.1.2 ПЕРВЫЙ И ВТОРОЙ ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ

Формулировка первого закона термодинамики. Аналитическое выражение первого закона через внутреннюю энергию. Внутренняя энергия идеального газа как функция состояния газа. Изменение внутренней энергии идеального газа. Работа термодинамического процесса. P,v- диаграмма идеального газа. Определение работы в Р,v-диаграмме. Энтальпия идеального газа как функция состояния тела. Изменение энтальпии идеального газа. Аналитическое выражение первого закона термодинамики через энтальпию. Основы термодинамики потока (открытые системы). Второй закон термодинамики. Сущность второго закона термодинамики и основные его формулировки. Аналитическое выражение второго закона

10

термодинамики. Энтропия как функция состояния. Изменение энтропии идеального газа. Система координат T,s. Определение теплоты в этой диаграмме. Термодинамические процессы с идеальным газом (изобарный, изохорный. изотермный, адиабатный и политропные). Аналитическое исследование и их графическое изображение в P,v- и T.s – диаграммах.

Тема 1.1.3 ПОЛИТРОПНЫЕ ПРОЦЕССЫ И ЦИКЛЫ

Уравнение политропного процесса. Показатель политропы. Теплоемкость политропного процесса. Классификация политропных процессов. Определение энергетических характеристик политропных процессов. Круговые термодинамические процессы (циклы). Прямые и обратные циклы. Обратимые и необратимые циклы. Оценки эффективности прямого и обратного циклов. Прямой обратимый цикл Карно. Теорема Карно. Среднеинтегральные температуры подвода и отвода теплоты. Изменение энтропии и работоспособность изолированной термодинамической системы. Понятие об эксергии.

Тема 1.1.4 РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ И ПАРЫ. ИХ СВОЙСТВА. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Водяной пар. Основные определения. Процесс парообразования в P,v- и Т,s-диаграммах. Теплота парообразования. Свойства в критической точке. Определение параметров воды и водяного пара. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. Р,t-диаграмма водяного пара. Тройная точка. Расчет основных процессов водяного пара с помощью таблиц и h,s- диаграммы.