
- •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
Процесс парообразования в Тs -диаграмме
В Тs -диаграммеплощадь
под кривой процесса равна количеству
теплоты, подводимой к рабочему телу.
Энтропия жидкости при оС принимается условно равной нулю.
Так же, как и на pv–диаграмме, на этой диаграмме имеются нижняя и верхняя пограничные кривые с критической точкой K. Между пограничными кривыми располагается область влажного пара. Область правее и выше верхней пограничной кривой (х=1) относится к перегретому пару, а область левее нижней пограничной кривой - это область жидкости.
В области влажного пара нанесены кривые постоянной степени сyхости х = 0,8, 0,6, 0,4 и т. д. В области перегретoгo пара изохоры круче изобар.
Процесс парообразования в hs -диаграмме
Основное преимущество этой диаграммы состоит в том, что в is-координатах величины тепловой энергии и энтальпия перегретого пара изображаются линейными отрезками, а не площадями, как в системе координат Ts.
В области влажного пара
изобары - прямые линии и совпадают с
изотермами.
Количество теплоты, подводимой к пару в изобарном процессе, равно разности ординат конечной и начальной точек процесса qp = h2 - h1.
Изотермы пересекают пограничные кривые с изломом и, по мере удаления от верхней пограничной кривой, асимптотически приближаются к горизонтали.
Изобары не имеют изломов при пересечении пограничных кривых.
Изохоры в области перегретого пара всегда проходят круче, чем изобары.
Вопросы тестов
6.Водяной пар (Фазовые переходы)
1.При
представлении уравнения Ван – дер –
Ваальса
в виде многочлена по степеням удельного
объема
показатель
степени m равен3.
2.Единственное
состояние, в котором могут одновременно
находиться в равновесии пар, вода и лед,
называется
тройной точкой.
3.Теплота
парообразования в процессе 1 – 2,
показанном на графике, равна r
=
.
4.Изображенные
на графике процессы водяного пара 1–1
и 2–2 являются
изохорным (1–1) и изобарным (2–2).
5.Количество
теплоты, расходуемой на перегрев пара,
показанный на графике, соответствует
площади 23s3s2.
6.Количество теплоты в процессе 1 – 2 расширения водяного пара, представленном на графике, равно 0 кДж/кг.
7.Работа
в процессе 1 – 2 расширения водяного
пара, представленном на графике, равна
A=
.
.
8.Изображенные
на графике процессы водяного пара 1–1
и 2–2 являются изохорным
(1–1) и изотермическим (2–2).
9.Изображенный
на графике изобарный процесс водяного
пара 1–2 одновременно является
изотермическим.
10.Изображенные на графике процессы водяного пара 1 и 2 являются 1 – изобарный, 2 – изотермический.
11.Изображенные на графике процессы водяного пара 1–1 и 2–2 являются адиабатным (1–1) и изотермическим (2–2).
Де 3. Термодинамический анализ циклов теплотехнических устройств
3.1 Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных установок
Теоретический цикл ДВС состоит из адиабатного сжатия рабочего тела, изохорного или изобарного подвода теплоты, адиабатного расширения и изохорного отвода теплоты.
А – цикл Отто (р=const); Б – цикл Дизеля (υ=const); В – цикл Тринклера .
(р = const и υ = const) .
Циклы поршневых ДВС:
Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия.
Отношение работы, производимой двигателем за цикл, к количеству теплоты, подведенной за этот цикл от горячего источника, называется термическим КПД цикла.
Циклы
газотурбинных установок:
А – цикл ГТУ с подводом теплоты при υ =const;
В – цикл ГТУ с подводом теплоты при р = const
1.
Если то
термический КПД карбюраторного ДВС (с
подводом теплоты при v=const) равен
2.Уравнение соответствует
карбюраторному ДВС со сгоранием при
v = const, работающему по циклу Отто.
3.Термический КПД ДВС, график которого представлен на рисунке, c уменьшением степени сжатия уменьшается.
4.Если то
термический КПД ДВС по графику равен
0,6.
5.Наибольший термический КПД в заданном интервале температур имеет цикл Карно.
6.Цикл ГТУ с подводом теплоты при p = const представлен на графике, обозначенном буквой В.
7.Цикл Дизеля представлен на графике, обозначенном буквой Б.
8.В схеме газотурбинной установки, представленной на рисунке, элементы 2 и 6 соответствуют: 2 – топливному насосу, 6 – электрическому генератору.
9.В схеме газотурбинной установки, представленной на рисунке, элементы 3 и 5 соответствуют: 3 – камере сгорания, 5 – газовой турбине.
10.Правильным
соотношением между термическими КПД
представленных циклов является
11.Если то
степень повышения давления воздуха в
компрессоре ГТУ равна