МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. Р.Е.АЛЕКСЕЕВА»

Кафедра «Энергетические установки и тепловые двигатели»

Дисциплина «Теплотехника»

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему

«ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИТРОПНОГО ПРОЦЕССА СЖАТИЯ ВОЗДУХА В ОДНОСТУПЕНЧАТОМ КОМПРЕССОРЕ. »

Выполнил: студент гр. 15-КС-1

Бормотов А.Д.

Проверил: Крайнов А.А.

Нижний Новгород, 2017 год

Содержание:

Стр.

Введение…………………………………………………………………………...3

1 Первый закон термодинамики……...……..…………………………………...6

1.1 Политропный процесс и объемный компрессор.............……………..........7

1.2 Исследование политропного процесса сжатия в компрессоре………….....8

1.3 Графики............................................................................................................13

Введение

Термодинамика – наука, занимающаяся установлением связей между теплотой, работой и изменением состояния системы тел.

Термодинамика подразделяется на:

• Техническая термодинамика (общая теория тепловых машин и апаратов)

• Химическая термодинамика

• Физическая термодинамика

Техническая термодинамика:

1) Тепловые двигатели: а) Двигатели внутреннего сгорания б) Газотурбинные двигатели в) Паротурбинные двигатели

2) Холодильные машины

3) Тепловые насосы

Основная задача технической термодинамики решить вопрос о получении наибольшей работы за счет заданного количества теплоты.

КПД тепловых двигателей рассчитывается по формуле:

Где: L – механическая работа. Q – теплота. Для холодильных машин:

Где: - холодильный коэффициент. Для тепловых машин:

Где: – отопительный коэффициент. Рабочее тело – вещество с помощью которого совершаются процессы совершения работы и переноса теплоты. Рабочими телами являются газы и пары.

Термодинамическая система – рабочее тело рассматриваемое в определенных границах. Все тела за пределами этих границ являются окружающей средой. Если рабочее тело рассматривается во взаимодействии с окружающей средой, то система называется расширенной. В технической термодинамике системы подразделяются на:

• Изолированные – система через границу которой не передается ни теплота, ни работа, не масса рабочего тела.

• Закрытые - система через границу которой может передаваться теплота и работа, а масса рабочего тела границ не пересекает.

• Открытая - система через границу которой может передаваться теплота, работа и масса рабочего тела.

Термодинамическое свойство – любая физическая величина изменения которой зависят только от начального и конечного состояния системы. Термодинамические свойства подразделяются на:

• Интенсивные – не зависящие от массы рабочего тела.

• Экстенсивные – зависящие от массы рабочего тела.

Термодинамический процесс – изменение состояния системы заключающиеся в последовательном прохождении ее через рад состояний.

Процессы бывают:

• Обратимые.

• Не обратимые.

Термодинамический процесс называется обратимым если он может быть проведен в прямом и обратном направлении и при этом все изменения системы происходящие в прямой части в точности обращаются в обратной части, а в окружающих систему телах нет никаких изменений.

Причины необратимости термодинамических процессов:

• Самопроизвольный переход теплоты от тел более нагретых к телам менее нагретым.

• Неупругий удар и трение.

• Самопроизвольный переход жидкостей или газов из области более высокого давления в область более низкого давления без совершения механического движения.

• Самопроизвольная диффузия газов.

Обратимость – критерий совершенства термодинамического процесса.

Энергия – мера количественной оценки различных форм движения материи.

Виды энергии:

• Механическая.

• Химическая.

• Ядерная.

• Электромагнитная.

• Термическая.

В закрытой системе под термической энергией понимается внутренняя энергияU[Дж]

В открытой систем под термической энергией понимается энтальпия .

Способы обмена энергией:

Совершение работы одного тела над другим .

Теплота.

Теплоемкость – физическое свойство тела измеряемое количеством теплоты затрачиваемом на нагрев единицы количества вещества на 1 кельвин.

Теплоемкости подразделяются на:

• Массовую теплоемкость

• Объёмную теплоемкость

• Мольную теплоемкость

Теплоемкость зависит от:

• Физических свойств газа.

• Параметров состояния рабочего тела.

• Характера протекающего процесса.

Истинная удельная теплоемкость – отношение бесконечно малого количества теплоты сообщаемого в бесконечно малом процессе.