- •2. Основные понятия и определения технической термодинамики. Термодинамическая система. Рабочее тело, параметры состояния.
- •3. Уравнение состояния идеального газа. Универсальная газовая постоянная.
- •4. Газовые смеси. Способы задания, основные расчетные уравнения.
- •5. Теплоемкость. Соотношения между различными видами теплоемкостей.
- •6. Теплоемкость идеальных газов. Вывод формулы Майера.
- •7. Расчетные уравнения для вычисления работы изменения объема, работы вытеснения (проталкивания), внешней (располагаемой) работы. Pv – диаграмма.
- •8. Аналитические выражения первого закона термодинамики.
- •9. Внутренняя энергия рабочего тела. Вывод расчетного уравнения.
- •10. Энтальпия. Вывод расчетного уравнения. Hs- диаграмма.
- •11. Энтропия. Вывод расчетного уравнения. Ts- диаграмма
- •12. Термодинамические процессы идеальных газов, их изображение на pv, ts и hs- диаграммах.
- •13. Изобарный, изохорный и изотермический термодинамические процессы. Расчетные соотношения.
- •14. Адиабатный и политропный термодинамические процессы. Расчетные соотношения.
- •15. Второй закон термодинамики. Циклы теплового двигателя и холодильной машины. Термический кпд циклов.
- •16. Цикл Карно. Вывод уравнения для кпд цикла Карно
- •17. Двигатели внутреннего сгорания. Основные типы, методы классификации.
- •18. Карбюраторный двигатель. Вывод уравнения для кпд.
- •19. Дизельный двигатель. Вывод уравнения для кпд.
- •20. Газотурбинный двигатель. Устройство и принцип работы. Способы повышения кпд гту.
- •27. Паротурбинные установки. Цикл Ренкина, кпд и изображение на pv, ts и hs- диаграммах.
- •21. Одноступенчатый поршневой компрессор. Вывод уравнения для работы привода компрессора.
- •22. Многоступенчатый поршневой компрессор. Изображение процесса на pv и ts- диаграммах.
- •23. Реальные газы. Влажный воздух. Способы расчета термодинамических процессов реальных газов.
- •24. Водяной пар. Основные понятия и определения. Способы расчета термодинамических процессов.
- •25. 26 Изображение основных термодинамических процессов водяного пара на pv, ts и hs- диаграммах.
- •27. Паротурбинные установки. Цикл Ренкина, кпд и изображение на pv, ts и hs- диаграммах.
22. Многоступенчатый поршневой компрессор. Изображение процесса на pv и ts- диаграммах.
Компресс-м наз-ся устр-во / сжатия Г и паров. В зав-ти от констр-го оформления и принципа действия все компр-ры делятся на поршневые и центробеж-е. /получ-я Г выс Р исп-т многоступ-е компр-ры, в кот пониж-ся относ-е Р в кажлой ступени, повыш-ся КПД компр-ра и уменьш-ся мощ-ть двиг-ля/ привода компр-ра. Улучш-ся усл-я смазки поршня в цилиндре. Рассм. Теор-ю индик-ю диаграмму/ 3-х ступ-го компр-ра.(рис1) 1-2-сжатие Г в 1-й ступени до промеж-го Р-Р2; 2-3- изоб-е охлаж-е в 1-м промеж-м холод-ке, Р2=Р3;3-4- сжатее Г во 2-й ступени до промеж-го Р-Р4; 4-5-изоб-е охлаж-е во 2-м холод-ке, Р4=Р5; 5-6-сжатие Г в 3-й ступени до конеч-го Р. Обычно стрем-ся к тому, чтобы Г на выходе из холл-ка имел бы туже темпер-ру, с кот он поступил в предыд-ю ступень t1=t3=t5(1); наиб выгодным явл многоступ-е сжатие при один-м отн-и Р во всех цилиндрах: Рк/Р4=Р4/Р2=Р2/Р1=х(2); х=3√ Рк/Р1, х=m√Pk/P1, где m-кол-во ступеней. Из равенств 1 и 2 следут и рав-во темпер-р на выходе из каждой ступени t2=t4=t6и рав-во работ на каждую ступень. / опр-я работы на многоступ-й компр-р опр-т работу на одну ступень и умножают ее в m раз. 1) t=const, lт=P1v1*lnx=RT*lnx,Дж/кг; Lт=P1v1*lnx=mRT*lnx,Дж;
2) S=const lт=k/k-1*P1v1(xk-1/k-1),Дж/кг; Lт= k/k-1*P1V1(xk-1/k-1),Дж; 3) c=const lт=n/n-1*P1v1(xn-1/n-1),Дж/кг; Lт= n/n-1*P1V1(xn-1/n-1), Дж.
23. Реальные газы. Влажный воздух. Способы расчета термодинамических процессов реальных газов.
В сушильной технике в качестве рабочего тела широко используют влажный воздух, представляющий собой смесь сухого воздуха и водяного пара.
Содержание водяного пара в атмосферном воздухе зависит от метеорологических условий, а также от наличия источников испарения воды и колеблется в широких пределах: от малых долей до 4 % (по массе).
Смесь сухого воздуха и насыщенного водяного пара называется насыщенным влажным воздухом. Смесь сухого воздуха и перегретого водяного пара называется ненасыщенным влажным воздухом. Температура, до которой необходимо охлаждать ненасыщенный влажный воздух, чтобы содержащийся в нем перегретый пар стал насыщенным, называется температурой точки росы. При дальнейшем охлаждении влажного воздуха (ниже температуры точки росы) происходит конденсация водяного пара. Поэтому температуру точки росы часто используют как меру содержания в воздухе воды в парообразном состоянии.
Обычно к влажному воздуху применяют уравнения для идеальных газовых смесей. Так как в процессах сушки количество водяного пара в воздухе может меняться, а количество сухого воздуха остается постоянным, то целесообразно относить все величины к 1 кг сухого воздуха (а не смеси).
Влагосодержание, абсолютная и относительная влажность. Масса пара в 1 м3 влажного воздуха, численно равная плотности пара ρп при парциальном давлении рп, называется абсолютной влажностью. Отношение действительной абсолютной влажности воздуха ρn к максимально возможной абсолютной влажности ρs при той же температуре называют относительной влажностью и обозначают через φ: φ = ρn / ρs = рn /рs, где рп — парциальное давление водяного пара во влажном воздухе; р5 — максимально возможное парциальное давление водяного пара при данной температуре.
Величина ф выражается в процентах или относительных единицах. Поскольку 0 < рn < р5, то 0 < φ < 100%. Для сухого воздуха φ = 0, для насыщенного ф= 100 %.
Отношение массы водяного пара Мп содержащегося во влажном воздухе, к массе сухого воздуха Мв, называется влагосодержанием воздуха и измеряется в килограммах на килограмм: d = Мп / Мв.
Максимально возможное влагосодержание достигается при полном насыщении воздуха водяными парами (ф=1)
dиакс =0,622 (рs / p – рs) Если давление насыщенного пара становится равным внешнему давлению , что достигается при температуре кипения, то d= ∞.
Теплоемкость и энтальпия влажного воздуха. Изобарную теплоемкость влажного воздуха Ср обычно относят к 1 кг сухого воздуха, т. е. к (1 + d) кг влажного воздуха. Она равна сумме теплоемкостей 1 кг сухого воздуха и d кг пара: ср = срв + dсрп. В приближенных термодинамических расчетах процессов с влажным воздухом в небольшом диапазоне температур можно применять удельную изобарную теплоемкость сухого воздуха срв= 1 кДж/(кг-К) = const, удельную изобарную теплоемкость водяного пара срв=2 кДж/(кг- К) = const. В этом случае, выражая теплоемкость в кДж/( кг-К), получаем ср=1+2d.
Энтальпия влажного воздуха определяется как энтальпия газовой смеси, состоящей из 1 кг сухого воздуха и d кг водяного пара, т. е. h = hВ + dhп. Энтальпия 1 кг сухого воздуха, кДж/кг hв = срв t