
- •Теплотехника 190600 заоч.3курс октябрь 2013
- •Структура теста по теплотехнике
- •1.Основные понятия и определения
- •1.1.Рабочие тела, их свойства и характеристики.
- •1.2.Молекулярно-кинетическая теория газов
- •1.3. Универсальное уравнение состояния идеального газа
- •1.4. Смесь идеальных газов
- •Задачи тестов
- •1.5. Теплоемкость газа
- •Вопросы тестов
- •Задачи тестов
- •2. Первый закон термодинамики
- •2.1. Термодинамическая система и параметры её состояния
- •2.2. Внутренняя энергия
- •2.3. Теплота и работа
- •2.4. Первый закон термодинамики
- •Вопросы тестов
- •Задачи тестов
- •3.Термодинамические процессы с идеальным газом.
- •3.1. Метод исследования термодинамические процессов
- •3.2. Основные термодинамические процессы.
- •Изохорный процесс.
- •Изобарный процесс.
- •Изотермический процесс.
- •Адиабатный процесс.
- •Политропный процесс.
- •Вопросы тестов
- •4. Второй закон термодинамики
- •Вопросы тестов
- •5.Влажный воздух
- •Вопросы тестов
- •5.Влажный воздух (Смеси рабочих тел)
- •6.Водяной пар
- •Процесс парообразования в рv-диаграмме
- •Процесс парообразования в Тs -диаграмме
- •Процесс парообразования в hs -диаграмме
- •Вопросы тестов
- •6.Водяной пар (Фазовые переходы)
- •Де 3. Термодинамический анализ циклов теплотехнических устройств
- •3.1 Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных установок
- •3.2. Циклы паросиловых установок Цикл Ренкина в pv-координатах
- •3.3. Циклы холодильных установок
- •3.4. Термодинамический анализ процессов в компрессорах
- •Теплопередача
- •6.Теплопроводность
- •6.1. Температурное поле. Уравнение теплопроводности
- •6.2. Стационарная теплопроводность через плоскую стенку
- •6.3. Стационарная теплопроводность через цилиндрическую стенку
- •Вопросы тестов
- •7. Конвективный теплообмен
- •Расчетные формулы конвективного теплообмена.
- •7.1. Продольное обтекание тонкой пластины.
- •7.2. Турбулентное течение теплоносителя внутри трубы.
- •Вопросы тестов
- •8. Теплообмен излучением
- •5.2. Теплообмен излучением системы тел в прозрачной среде
- •Вопросы тестов
- •9. Теплопередача
- •Вопросы тестов
- •10. Основы теплового расчета теплообменников
- •Вопросы тестов
- •Де 6. Топливо и основы горения
- •6.1. Характеристики твердого топлива
- •6.2 Характеристики жидкого и газообразного топлива
- •6.3. Основы теории горения топлива
- •6.4. Топочные устройства. Горелки. Форсунки
- •Де 7. Теплогенерирующие устройства
- •7.1. Устройство парового котла
- •7.2. Вспомогательное оборудование котельной установки
- •7.3. Расчет кпд, расхода топлива и полезно использованной в котле теплоты
- •7.4. Технологическая схема котельной установки
Вопросы тестов
5.Влажный воздух (Смеси рабочих тел)
1.Механическая смесь сухого воздуха и водяного пара, называется влажным воздухом.
2.Состояние влажного воздуха описывается уравнением Клапейрона – Менделеева.
3.Отношение массы водяного пара mп, содержащегося во влажном воздухе, к массе сухого воздуха mв называется влагосодержанием.
4.Максимально
возможное влагосодержание воздуха
вычисляется по формуле dmax=0,622
5.Максимально возможное влагосодержание достигается при относительной влажности равной 100 %.
6.Масса пара в 1 м3 влажного воздуха, численно равная плотности пара ρп при парциальном давлении рп, называется абсолютной влажностью.
7.Отношение действительной абсолютной влажности воздуха ρп к максимально возможной абсолютной влажности ρs при той же температуре называется относительной влажностью.
8.Относительная влажность сухого воздуха равна 0 %.
9.Относительная
влажность вычисляется по формуле
φ
=
=
.
1.Линия 1, показанная на Hd-диаграмме влажного воздуха, соответствует изоэнтальпе.
2.Линия
2, показанная на Hd-диаграмме влажного
воздуха, соответствует изотерме
влажного воздуха.
3.Линия
2, показанная на Hd-диаграмме влажного
воздуха, соответствует
влагосодержанию.
4.Линия
1, показанная на Hd-диаграмме влажного
воздуха, соответствует относительной
влажности
5.Процесс 1–2, показанный на Hd-диаграмме влажного воздуха, соответствует его охлаждению
6.Водяной пар
Водяной пар является распространенным рабочим телом в паровых турбинах, атомных установках, и теплоносителем в различных теплообменниках.
Парообразование – процесс превращения вещества из жидкого состояния в парообразное.
Испарение – парообразование, происходящее всегда при любой температуре с поверхности жидкости.
Кипение - парообразование во всей массе жидкости. Зависит от природы жидкости, температуры и давления, под которым она находится
Конденсация – процесс, обратный парообразованию.
Сублимация - переход твердого вещества непосредственно в пар.
Насыщенный пар – пар при температуре, при которой скорость конденсации равна скорости испарения.
Если температура пара выше температуры насыщенного пара того же давления, то такой пар называется перегретым.
В момент испарения последней капли жидкости в ограниченном пространстве без изменения температуры и давления образуется сухой насыщенный пар.
Влажный пар - механическая смесь сухого пара и мельчайших капелек жидкости.
Степенью сухости х называется массовая доля сухого пара во влажном паре.
х =
,(6.1)
mсп - масса сухого пара; mж - масса жидкости.
Для кипящей жидкости при температуре насыщения х = 0, для сухого пара х = 1.
Процесс парообразования в рv-диаграмме
pv – диаграмму водяного
пара можно разбить на 3 области:
1 - левее нижней пограничной кривой – жидкость (ограничивается сверху линией критической изобары);
2 - между нижней и верхней пограничной кривой - двухфазная область влажного насыщенного пара;
3 –правее верхней пограничной кривой и выше критической точки - перегретый пар.
Пусть в цилиндре находится 1 кг воды при температуре 0оС, на поверхность которой с помощью поршня оказывается постоянное давление р.
При нагревании цилиндра и передаче теплоты воде температура ее будет повышаться, объем возрастать, и при достижении t=tнас (нижняя пограничная кривая) вода закипит и начнется парообразование.
Парообразование происходит при постоянной температуре, сухость пара возрастает от 0 до 1. Далее происходит перегрев пара.
Точка встречи пограничных кривых называется критической и обозначается буквой К. В этой точке отсутствует различие между жидким и газообразным состояниями вещества.