Теплотехника Курс лекций

ВВЕДЕНИЕ...........................................................................................................................

5

ЛЕКЦИЯ 1. Предмет и метод термодинамики.....................................................................

6

Термодинамическая система.............................................................................

7

Термодинамические параметры состояния.....................................................

8

Уравнение состояния.........................................................................................

10

Термодинамический процесс..........................................................................

13

Теплоемкость газов...........................................................................................

15

ЛЕКЦИЯ 2. Смеси идеальных газов....................................................................................

20

Аналитическое выражение первого закона термодинамики............................

23

ЛЕКЦИЯ 3. Внутренняя энергия...........................................................................................

26

Работа расширения..........................................................................................

27

Теплота................................................................................................................

30

Энтальпия..............................................................................................................

31

Энтропия..............................................................................................................

33

ЛЕКЦИЯ 4. Общая формулировка второго закона..............................................................

36

Прямой цикл Карно..............................................................................................

39

Обратный цикл Карно.........................................................................................

42

Изменение энтропии в неравновесных процессах...........................................

45

ЛЕКЦИЯ 5. Термодинамические процессы идеальных газов в закрытых системах.........

48

Эксергия................................................................................................................

56

ЛЕКЦИЯ 6. Термодинамические процессы реальных газов................................................

58

Уравнение состояния реальных газов...............................................................

68

ЛЕКЦИЯ 7. Уравнение первого закона термодинамики для потока...................................

70

Истечение из суживающегося сопла..................................................................

75

Основные закономерности течения газа в соплах и диффузорах...................

79

Расчет процесса истечения с помощью h-sдиаграммы....................................

82

Дросселирование газов и паров..........................................................................

83

ЛЕКЦИЯ 8. Термодинамическая Эффективность циклов теплосиловых установок.........

87

Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания....................................

90

Циклы газотурбинных установок.......................................................................

93

Циклы паротурбинных установок....................................................................

96

Циклы Карно и Ренкина насыщенного пара. Регенерация теплоты...............

96

Цикл Ренкина на перегретом паре......................................................................

100

Термический КПД цикла....................................................................................

101

Теплофикация.......................................................................................................

104

ЛЕКЦИЯ 9. Основные понятия и определения....................................................................

109

Теория теплопроводности...................................................................................

111

Задачи....................................................................................................................

115

ЛЕКЦИЯ 10. Теплопередача....................................................................................................

118

Плоская стенка....................................................................................................

118

Цилиндрическая стенка......................................................................................

120

Интенсификация теплопередачи.......................................................................

121

Тепловая изоляция..............................................................................................

122

Задачи по теплопередаче....................................................................................

123

ЛЕКЦИЯ 11. Конвективный теплообмен. Основной закон конвективного теплообмена.

127

Пограничный слой..............................................................................................

128

Числа подобия.....................................................................................................

130

Массообмен..........................................................................................................

131

ЛЕКЦИЯ 12. Частные случаи конвективного теплообмена. Поперечное обтекание одиночной трубы и пучка труб..........................................................................

133

Течение теплоносителя внутри труб.................................................................

134

Теплоотдача при естественной конвекции........................................................

134

Теплоотдача при конденсации............................................................................

135

Ориентировочные значения коэффициентов теплоотдачи..............................

136

ЛЕКЦИЯ 13. Описание процесса излучения. Основные определения...............................

137

Теплообмен излучением системы тел в прозрачной среде..............................

138

Перенос лучистой энергии в поглощающей и излучающей среде.................

141

ЛЕКЦИЯ 14. Теплообменные аппараты................................................................................

143

Типы теплообменных аппаратов.......................................................................

143

Расчетные уравнения..........................................................................................

145

ЛЕКЦИЯ 15. Термодинамический анализ топливосжигающих устройств.......................

148

Полезная тепловая нагрузка печи.......................................................................

151

Расчет процесса горения топлива в печи............................................................

152

Тепловой баланс печи, коэффициент полезного действия, расход топлива...

155

ЛЕКЦИЯ 16. Котельные установки. Общие сведения........................................................

158

Устройство парового котла..................................................................................

158

Тепловой баланс парового котла. Коэффициент полезного действия.............

160

ЛЕКЦИЯ 17. Состав и основные характеристики жидкого топлива...................................

162

Состав и основные характеристики газообразного топлива.............................

162

Теплота сгорания топлива....................................................................................

163

Количество воздуха, необходимого для горения. Теплота «сгорания» воздуха.................................................................................................................

165

Объемы и состав продуктов сгорания..................................................................

167

ЛЕКЦИЯ 18. Вторичные энергоресурсы. Классификация ВЭР..........................................

169

Методы использования тепловых ВЭР................................................................

169

Установки для внутреннего теплоиспользования...............................................

170

Котлы-утилизаторы..............................................................................................

172

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ..............................................................

174