- •Міністерство освіти і науки україни
- •Теплотехніка Теоретичні, практичні та довідкові матеріали Навчально-методичний посібник для самостійного опанування
- •Ардашев в.О., п’ятак о.В. “Теплотехніка. Теоретичні, практичні та довідкові матеріали”. Навчально-методичний посібник для самостійного опанування. – Херсон, хнту, 2008. - 188 с.
- •1. Параметри стану робочих тіл
- •1.1. Основні розрахункові рівняння
- •У бас: Од. Маси – 1 фунт (lbm). Сила - паундаль
- •Для двох різних станів газу
- •Газові суміші
- •Ентропія суміші
- •Ентропія змішування
- •Розв’язання задач
- •1.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •2. Перший та другий закони термодинаміки
- •2.1.Основні розрахункові рівняння
- •2.1.1. Перший закон
- •2.1.2. Другий закон
- •2.2. Розв’язання задач
- •Незалежність теплоємності від температури
- •Лінійна залежність
- •3. Нелінійна залежність
- •2.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •3. Термодинамічні процеси ідеальних газів
- •Основні розрахункові рівняння
- •Теплоємність суміші газів
- •3.2. Розв’язання задач
- •3.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •3.4. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •4. Термодинамічні процеси водяної пари
- •4.1. Основні розрахункові рівняння
- •4.2. Розв’язання задач
- •Довжина колектора
- •4.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •5. Термодинамічні процеси вологого повітря
- •5.1. Основні розрахункові рівняння
- •5.2. Розв’язання задач
- •Кількість вологи у повітрі при початкових параметрах
- •У загальному випадку точка суміші визначається за правилом важеля:
- •1. Визначення параметрів повітря в характерних точках процесу
- •2. Витрати теплоти на нагрівання повітря в калорифері
- •3. Побудова процесів вологого повітря в і-d діаграмі
- •4. Кількість вологи, відібраної від пряжі в сушарці
- •5. Витрати теплоти і кількість відібраної вологи при відсутності процесу змішування потоків повітря
- •5.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •6. Цикли теплових двигунів
- •6.1. Прямі і необоротні термодинамічні цикли
- •6.2. Процеси стиснення в компрессорах
- •6.3. Цикли двигунів внутрішнього згоряння
- •6.4. Цикли газотурбінних установок
- •6.5. Цикл Ренкіна паросилової установки
- •6.6. Цикл парокомпресійної холодильної установки
- •6.7. Розв’язання задач
- •1. Розрахунок параметрів стану в характерних точках
- •2. Розрахунок робіт компресора
- •К.К.Д. Компресора та потужність приводу
- •Параметри стиснення в трьохступінчастому компресорі
- •5. Побудова діаграм
- •1. Розрахунок термічних параметрів стану в характерних точках циклу
- •Зображення циклу в р-V і t-s координатах
- •2. Визначення термічного к.К.Д. І роботи циклу
- •3.Порівняння термічного к.К.Д. Циклу гту з термічним к.К.Д. Циклу Карно
- •Побудова циклу в p-V і t-s координатах
- •6. Порівняння термічного к.К.Д. Розрахованого циклу з термічним к.К.Д. Циклу двигуна внутрішнього згоряння
- •Зображення циклу в p-V і т-s координатах
- •Розрахунок параметрів стану в характерних точках циклу
- •Розрахунок кількості теплоти, роботи і зміни внутрішньої енергії в термодинамічних процесах, що складають цикл
- •Визначення термічного і внутрішнього к.К.Д. Циклу
- •4. Порівняння термічного к.К.Д. Даного циклу з термічним к.К.Д. Циклу Карно
- •5. Побудова розрахованого циклу в р-V і т-s координатах
- •6. Розрахунок зміни термічного к.К.Д. Циклу при зміні тиску і температури пари перед турбіною і зниження тиску пари, що відробило, після турбіни
- •7. Розрахунок годинної витрати палива
- •Визначення параметрів стану в характерних точках циклу
- •Розрахунок питомої холодопродуктивності, кількості теплоти, відданої в навколишнє середовище, витрат роботи в компресорі, холодильного коефіцієнта, роботи циклу
- •3. Побудова розрахованого циклу в р-V і т-s координатах
- •4. Побудова залежності холодильного коефіцієнта від витрат роботи в компресорі
- •5. Розрахунок витрати холодильного агента, витрати холодної води на конденсатор і теоретичної потужності приводу компресора
- •6. Побудова циклу холодильної установки в р-I діаграмі
- •6.8. Задачі для самостійного розв’язання
- •6.9. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •7. Процеси теплопередачі
- •7.1. Основні розрахункові рівняння
- •7.2. Розв’язання задач
- •7.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •7.4. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •8. Конвективні процеси переносу теплоти
- •8.1. Основні розрахункові рівняння
- •8.2. Розв’язання задач
- •Розв’язання: Визначальна температура рідини
- •Визначаємо, чи має місце вплив конвекції на теплообмін у трубі. Визначальна температура
- •Коефіцієнт тепловіддачі від поверхні теплообмінника до повітря
- •Критична густина теплового потоку
- •8.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •8.4. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •9. Процеси теплообміну випромінюванням
- •9.1. Основні розрахункові рівняння
- •9.2. Види променистих потоків
- •9.3. Теплообмін між тілами довільно розміщеними у просторі
- •9.4. Розв’язання задач
- •9.2. Задачі для самостійного розв’язання
- •9.4. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •10. Теплообмінні апарати
- •10.1. Основні розрахункові рівняння Рівняння теплового балансу:
- •Довжина трубок
- •10.2. Розв’язання задач
- •Живий перетин трубок
- •Еквівалентний діаметр міжтрубного простору
- •Розрахунок
- •Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі від гарячої води до стінки труби (міжтрубний простір)
- •Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі від стінки до холодної води (внутрішній простір труб)
- •Розрахунок величини поверхні нагрівання
- •Елементи конструктивного розрахунку теплообмінника Довжина трубок поверхні теплообмінника
- •Підбір теплообмінника
- •Характеристика теплообмінника
- •Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі від гарячої води до внутрішньої поверхні труби
- •Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі від ребристої поверхні до повітря
- •Теплова продуктивність однієї секції калорифера
- •10.3. Задачі для самостійного розв’язання
- •10.4. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •11. Процеси згоряння палива
- •11.1. Основні розрахункові рівняння
- •11.2. Розв’язання задач
- •11.3. Розв’язання задач самостійно
- •11.4. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •12. Тепловий баланс котлоагрегата
- •12.1. Основні розрахункові рівняння Теплота, що вноситься в топку котла (розпоряджувальна теплота)
- •Тепловий баланс може бути записаний
- •Розв’язання задач
- •Вихідні дані до складання теплового балансу
- •12.4. Питання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •Література
- •Додатки
- •Приставки для утворення кратних і часткових одиниць
- •Молекулярні маси, густини та об’єми кіломолей при нормальних умовах і газові сталі найважливіших газів
- •Інтерполяційні формули для середніх масових та об’ємних теплоємностей газів
- •Теплоємність кисню1
- •Теплоємність водяної пари
- •Теплоємність повітря
- •Теплоємність азоту
- •Теплоємність окису вуглецю
- •Теплоємність водню
- •Теплоємність вуглекислого газу
- •Теплоємність сірчистого газу
- •Насичена водяна пара (по температурам) параметри надані в одиницях системи сі
- •Насичена водяна пара (по тискам) параметри надані в одиницях системи сі
- •Вода та перегріта водяна пара параметри надані в одиницях системи сі (числа зліва від східчастої лінії відносяться до води)
- •Густина та парціальний тиски повітря
- •Насичена водяна пара аміаку (нn3)
- •Насичена пара вуглекислоти (со2)
- •Фізичні властивості води на лінії насичення
- •Термодинамічні властивості перегрітої пари фреону-22
- •Значення параметрів а і в при конденсації водяної пари
- •Дані для визначення діаметра d' кожухотрубного теплообмінника
- •Технічна характеристика водоводяних підігрівників
Ардашев в.О., п’ятак о.В. “Теплотехніка. Теоретичні, практичні та довідкові матеріали”. Навчально-методичний посібник для самостійного опанування. – Херсон, хнту, 2008. - 188 с.
Навчально-методичний посібник призначений для студентів технічних та технологічних спеціальностей. Наведені основні формули по темам дисципліни, розв’язання аналітичних задач, графічна побудова процесів водяної пари і вологого повітря в і-s та І-d діаграмах, умови задач для самостійної роботи. Посібник містить приклади розрахунку термодинамічних циклів та теплообмінників, а також довідковий матеріал у вигляді таблиць та діаграм.
Рецензенти:
Белорусов С.Г. |
- заслужений працівник освіти України, к.т.н., доцент, директор Херсонського обласного центру перепідготовки та підвищення кваліфікації працівників органів державної влади, органів місцевого самоврядування, державних підприємств, установ, організацій
|
Самохвалов В.С. |
- к.т.н., доцент кафедри теплотехніки Херсонської філії національного університету ім. адмірала Макарова
|
Шевряков М.В. |
- к.х.н., доцент кафедри загальної та неорганічної хімії Херсонського державного університету
|
Рекомендовано Міністерством освіти і науки України як навчально-методичний посібник для студентів вищих навчальних закладів
Лист №______ від
ВСТУП
Процес навчання студентів ведеться по навчальному робочому плану, в якому дисципліни поставлені так, щоб їх вивчали паралельно одна з одним і поступово, по мірі складності від молодших курсів до старших. Причому такі дисципліни, як фізика, математика, хімія, гідравліка, теплотехніка є базовими дисциплінами для вивчення складних спеціальних курсів. Без знань по базовим дисциплінам не будуть зрозумілі основні положення спеціальних дисциплін, робота теплових установок та обладнання підприємств.
Процес навчання двосторонній. Він потребує докладання великих зусиль із сторони студентів і із сторони викладача. Викладач повинен уміти дохідливо і просто пояснювати закономірності положень курсу та роботу різноманітних конструкцій теплових установок, показувати їхні недоліки і переваги, розвиваючи цим критичний погляд на апарати і установки. Для закріплення знань та для розвитку вміння проектувати установки, крім лекційних занять проводяться і практичні. На практичних заняттях вирішуються задачі, розглядається методика розрахунку установок, робляться перші кроки проектування. Все це потребує від студента уваги, терпіння, наполегливості.
Для того, щоб стати висококваліфікованим спеціалістом студент повинен не тільки засвоювати ті знання, які до нього доводить викладач на лекційних, лабораторних і практичних заняттях, а й уміти самостійно по спеціальній літературі отримувати додаткові знання та розвивати навики самостійного прийняття рішень.
На практичних заняттях основна самостійна робота полягає у рішенні прикладів і задач, що розвиває логічне мислення студента. До початку занять слід підготуватися до них. Потрібно опрацювати теми лекцій по конспекту та проглянути їх по підручнику. Методику рішення задач студентам пояснює викладач. Уважно вдумуйтесь у методику, визначте порядок дій при рішенні задачі. Постарайтесь засвоїти основні формули. Розберіть величини, які входять у формулу, яку вони мають розмірність, як їх визначити, чи є вони в таблицях довідкової літератури. Підстановку величин у формулу слід проводити в одиницях з однаковим порядком – нульовий порядок або кіло, мега, гіга …
Самостійне рішення задач починайте з розгляду формул і закономірностей теми. Уважно, декілька разів, читайте умови задачі, до тих пір поки не зрозумієте, що потрібно визначити. Після цього збудуйте порядок дій і починайте розрахунки. Оцінюйте отримані величини, якщо розрахована величина визиває у Вас сумнів, перевірте розрахунки, потім формулу, потім порядок величин і їх розмірності. До кожної задачі складайте рисунок, він допомагає зрозуміти умову, правильно визначити порядок дій та розвиває навички проектування. При рішенні задач по тепловим установкам значна кількість даних вибирається із таблиць. Запитайте у викладача, як користуватися таблицями, в якій літературі, крім рекомендованої, вони ще є. Досить часто доводиться проводити перерахунки із однієї системи одиниці в іншу. Запам’ятайте або складіть у своєму зошиті свою таблицю перевідних коефіцієнтів. Опануйте аналітичним та графічним методом інтерполяції табличних даних.
На практичних заняттях викладач пропонує студентам розв’язання однієї, двох задач. В цих задачах умова складена так, що має n-варіантів для розв’язання. Після розглядання методики Вам пропонують вирішити такі ж задачі, але за своїм варіантом. Тому на заняття слід ходити з калькулятором і канцелярським знаряддям. На заняттях необхідно працювати над вирішенням свого варіанту, це надає навички самостійної роботи. Незрозумілі питання при розв’язанні або правильність розробки свого методу вирішення задачі може бути тут же проконсультована викладачем. Самостійна робота в аудиторії полегшує вирішення задач вдома.
Після розв’язання задачі проаналізуйте його: яка методика, яка основна величина і за якими формулами визначалася, який отримано результат і що він показує з фізичної точки зору, як пов’язаний з конструкцією установки. Чи є взаємозв’язок між розрахованою величиною і процесами, що протікають в установці, чи впливає ця величина на ефективність роботи установки. В чому полягає цей вплив? Проведений аналіз коротко записується після розв’язання задачі.
Для отримання навичок самостійної роботи з літературою частина питань робочої програми винесена на самостійне опрацювання. Робота над розв’язанням задач в домашніх умовах ведеться таким же підходом як і на практичних заняттях. Якщо у Вас є задачник з вирішеними задачами по даній темі, то до описаного підходу слід додати розробку розв’язання інших вирішених задач. Після цієї підготовчої роботи починайте вирішення домашніх завдань. Закінчуйте роботу над ними аналізом отриманих результатів.
