Термодинамика и теплопередача

ОМСК 2006

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

Учебное пособие

Омск 2006

УДК 621.1:536.7(07)

ББК 31.31я7

К89

Термодинамика и теплопередача: Учебное пособие / В. Н. Кузнецов, В. В. Овсянников, А. С. Анисимов, М. В. Кокшаров, В. В. Крайнов; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2006. 128 с.

В первых трех разделах настоящего учебного пособия рассмотрены состояние газа, газовые процессы и газовые циклы с анализом эффективности работы двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных установок. В четвертом разделе представлены свойства воды и водяного пара, циклы паросиловых установок, пути повыше­ния их экономичности; приведены сведения о циклах холодильных установок и свойствах влажного воздуха. Пятый раздел посвящен изучению закономерностей основных видов теплопереноса – теплопроводности, конвективного теплообмена и лучеиспускания. В приложениях приведены справочные данные, необходимые для решения теплотехнических задач.

Пособие предназначено для студентов нетеплотехнических специальностей.

Библиогр.: 7 назв. Табл. 4. Рис. 90.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор В. И. Гриценко;

доктор техн. наук, профессор А. С. Ненишев;

доктор техн. наук, профессор Е. И. Сковородников.



Омский гос. университет путей сообщения, 2006

Оглавление

ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА 1

Основные понятия и определения. Состояние газа 7

Метод термодинамики. Термодинамическая система. Рабочее тело 7

Основные параметры состояния, их измерение 8

Законы идеального газа 11

Смеси идеальных газов 14

Понятие теплоемкости газов 16

Первый закон термодинамики. Газовые процессы 19

Виды энергии, внутренняя энергия, внешняя работа 19

Уравнение первого закона термодинамики. Энтальпия газа 21

Энтропия. Свойства Т, s-диаграммы 23

Термодинамические процессы, их исследование 26

Процессы сжатия в компрессоре 38

Второй закон термодинамики. Газовые циклы 42

Цикл, его термический КПД. Понятие обратного цикла 42

Цикл Карно. Формулировки второго закона термодинамики 45

Энтропия необратимых процессов 49

Циклы двигателей внутреннего сгорания 51

Циклы газотурбинных установок 58

Водяной пар 62

Свойства воды и водяного пара. Диаграммы состояния р, v; T, s; h, s 62

Истечение и дросселирование газов и паров 69

Цикл Ренкина. Пути повышения КПД паросиловых установок 79

Цикл холодильной установки 86

Влажный воздух 88

Основы теплообмена 93

Теплопроводность 95

Конвективный теплообмен 101

Теплопередача 107

Теплообмен излучением 109

Теплообменные аппараты 116

ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА 128