
- •Общие указания
- •Глава 1
- •1.1. Органические топлива
- •1.1.1. Состав топлив
- •1.1.2. Характеристики топлив
- •1.1.3. Разновидности горения
- •1.1.4. Основные стадии гетерогенного горения
- •1.1.5. Фазы горения
- •1.1.6. Скорость горения
- •1.2. Расчет процессов горения
- •1.2.1. Определение потребного количества окислителя для полного сжигания 1кг горючего
- •1.2.2. Определение массы воздуха для сжигания 1кг топлива
- •1.2.3. Коэффициент избытка воздуха
- •1.2.4. Определение количества и состава продуктов сгорания
- •1.2.5. Определение состава продуктов сгорания
- •1.2.6. Определение температуры конца сгорания
- •1.2.7. Упрощенная форма уравнения теплового баланса
- •Глава 2
- •2.1. Основные понятия и определения термодинамики
- •2.2. Параметры состояния системы
- •2.3. Первый закон термодинамики
- •2.4. Свойства рv – и Тs – диаграмм
- •2.5. Термодинамические процессы идеальных газов
- •2.5.1. Политропный процесс
- •Вывод уравнения политропного процесса
- •Соотношения между параметрами состояния в политропном процессе
- •Определение изменения внутренней энергии
- •Определение изменения энтальпии
- •Определение изменения энтропии
- •Определение теплоты, подводимой (отводимой) в ходе политропного процесса
- •Определение работы расширения в ходе политропного процесса
- •2.5.2. Частные случаи политропного процесса
- •2.5.3. Изохорный процесс
- •2.5.4. Изобарный процесс
- •2.5.5. Изотермический процесс
- •2.5.6. Адиабатный процесс
- •2.5.7. Графическое изображение процессов
- •2.6. Термодинамические циклы
- •Глава 3
- •3. Реальные газы
- •3.1. Отличия реальных газов от идеальных
- •3.2. Устройство pv – диаграммы реального газа
- •3.3. Области pv- диаграммы
- •3.4. Таблицы водяного пара
- •3.5. Определение параметров влажного насыщенного пара
- •3.6. Диаграммы водяного пара
- •3.7. Расчет процессов изменения состояния реального газа (водяного пара)
- •Изохорный процесс ( )
- •Изобарный процесс ( )
- •Изотермический процесс ( )
- •3.9. Паросиловые установки
- •Глава 4 конвективный теплообмен
- •4.1. Математическая формулировка задачи конвективного теплообмена
- •4.2. Краевые условия при решении задач конвективного теплообмена (условия однозначности)
- •4.3. Решение задач конвективного теплообмена на основе теории подобия
- •4.4. Приведение системы дифференциальных уравнений к безразмерному виду
- •4.5. Теоремы подобия
- •4.6. Физический смысл критериев гидромеханического и теплового подобия
- •4.7. Критериальные уравнения конвективного теплообмена
- •4.8. Методика решения задач конвективного теплообмена на основе теории подобия
- •4.9. Выбор определяющих размеров и величин
- •Семестровая работа №1 топливо, газовые смеси и теплоемкость
- •Указания к выполнению семестровой работы
- •Методика расчета семестровой работы
- •Исходные данные
- •Контрольные вопросы
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Семестровая работа №2 термодинамические процессы и циклы с газообразным рабочим телом
- •Указания к выполнению семестровой работы
- •Методика расчета семестровой работы
- •I. Расчет термодинамических процессов, составляющих цикл
- •II. Расчет прямого цикла 1-2-3-4-5-1
- •Контрольные вопросы
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Семестровая работа №3 термодинамические процессы водяного пара
- •Указания к выполнению семестровой работы
- •Исходные данные
- •Методика расчета семестровой работы
- •1. Расчет адиабатного процесса 1-2
- •2. Расчет изобарного процесса 2-3
- •3. Расчет процесса 3-4
- •4. Расчет изобарного процесса 4-5
- •5. Расчет изобарного процесса 5-6
- •6. Расчет изобарного процесса 6-1
- •7. Расчет цикла
- •Контрольные вопросы
- •Основная литература
- •Семестровая работа №4 конвективный теплообмен и интенсификация теплопередачи
- •Указания к выполнению семестровой работы
- •Методика расчета семестровой работы № 4
- •1. Определяем коэффициент теплоотдачи
- •2. Определяем коэффициент теплоотдачи
- •3.Определяем термические сопротивления
- •4. Определяем коэффициент теплопередачи
- •5. Вычисляем плотность теплового потока
- •Контрольные вопросы
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Приложения
- •Свойства горючих
- •Формулы средних (в интервале 0...Т, к) изохорных массовых
- •Термодинамические свойства пара и воды в состоянии насыщения (по давлению)
- •Термодинамические свойства пара и воды в состоянии насыщения (по давлению)
- •Физические параметры воды на линии насыщения при давлении 101325 Па (760 мм.Рт.Ст.)
- •Физические параметры сухого воздуха при давлении
- •Оглавление
Контрольные вопросы
Запишите материальный баланс рабочей, сухой и горючей массы топлива.
Что называется теплотой сгорания топлива? Чем отличаются высшая и низшая теплоты сгорания топлива?
Как определяются теоретически необходимое количество воздуха и состав продуктов сгорания?
Что называется коэффициентом избытка воздуха, от чего зависит его выбор?
Назовите основные стадии горения топлива.
Запишите уравнение теплового баланса сжигательного устройства.
Что понимается под термином “газовая смесь”, каковы основные способы задания ее состава?
Что такое “средняя” (или кажущаяся) молекулярная масса смеси?
Что такое парциальное давление компонента в смеси? Определите парциальное давление одного из компонентов.
Как определяется газовая постоянная смеси и каков ее физический смысл?
Приведите уравнение Клайперона - Менделеева (уравнение состояния) для m кг газа.
Как связаны между собой изобарная и изохорная теплоемкости?
Как определяется теплоемкость газовой смеси?
Как определяется теплота при использовании средних теплоемкостей?
Что называется парциальным (приведенным) объемом компонента смеси, как он определяется?
Основная литература
Немцев З.Ф., Арсеньев Г.В. Теплоэнергетические установки и теплоснабжение.– М., Энергоиздат, 1982, с. 216…232.
Нащокин В. В. Техническая термодинамика и теплопередача. М., Высшая школа, 1975, c. 27…31.
Нащокин В. В. Техническая термодинамика и теплопередача. М., Высшая школа, 1980, c. 28…32.
Дополнительная литература
1. Алексеев Г.Н. Общая теплотехника. М., Высшая школа, 1980, c. 262...267, 270...279.
Семестровая работа №2 термодинамические процессы и циклы с газообразным рабочим телом
Провести расчет представленного на рис. 2.1 цикла, характеризующего изменение состояния 1 кг воздуха. Известны р1 и Т1. Сначала происходит адиабатное сжатие (процесс 1-2), в ходе которого температура возрастает до Т2. Затем на участке 2-3 (изохора) происходит подвод теплоты, приводящий к повышению давления до р3. Участок 3-4 представляет собой изотермический процесс расширения, в результате которого давление снижается до р4. Цикл замыкается адиабатным расширением 4-5 и изобарным отводом теплоты 5-1.
Приняв теплоемкости воздуха постоянными
сp
= 1,0
и сv
= 0,71
,
определить:
основные параметры состояния воздуха р, v, T в характерных точках цикла;
l, q,
s, u, h в каждом процессе;
работу, производимую газом за цикл (lц);
полезно использованную за цикл теплоту (qц);
термический КПД цикла (
).
Построить (в масштабе) цикл в pv- и Ts- координатах на миллиметровой бумаге.
Рис. 2.1. Схема теоретического цикла
Указания к выполнению семестровой работы
Исходные значения для расчета в соответствии с вариантом работы берутся из таблицы 2.1.
При построении цикла на графике должны быть нанесены характерные точки (1, 2, 3, 4, 5), которые в зависимости от процесса следует соединять прямыми или плавными кривыми линиями.
Абсцисса точки 1 в Тs- координатах находится, исходя из того, что условный ноль энтропии соответствует нормальным физическим условиям.
Результаты расчета свести в таблицу 2.2.