
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.