Название: Основы термодинамики и теплотехники
Автор: Акынбеков Е.К.
Издательство: Алматы: Эверо
Год: 2016
Формат: pdf
Страниц: 321
Размер: 25 mb
Язык: русский
В учебном пособии изложены свойства рабочих тел, подробно рассмотрены тепловые двигатели, свойства топлив, рассмотрены вопросы теории горения, топочные устройства, котельные установки. Термодинамика изучает способы преобразования одних видов энергии в другие; главная задача термодинамики изучить способы преобразования тепловой энергии в работу (механическую энергию). Содержание книги полностью соответствует ТУП и ГОСО специальности 0802000 «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газохранилищ».
Учебное пособие предназначено для подготовки специалистов среднего звена.
Термодинамика
Основные понятия и исходные положения термодинамики
Предмет и метод термодинамики
Термодинамическая система 9
Термодинамические параметры состояния
Уравнение состояния.
Термодинамический процесс.
Первый закон термодинамики
Внутренняя энергия.
Работа расширения.
Теплота.
Аналитическое выражение первого закона термодинамики.
Теплоемкость газов.
Энтальпия.
Второй закон термодинамики
Энтропия.
Общая формулировка второго закона.
Прямой цикл Карно.
Обобщенный (регенеративный) цикл Карно.
Обратный цикл Карно.
Изменение энтропии в неравновесных процессах.
Статистическое толкование второго начала термодинамики
Эксергия.
Основные термодинамические процессы в газах, парах и их смесях
Термодинамические процессы идеальных газов в закрытых системах.
Термодинамические процессы реальных газов.
Смеси идеальных газов.
Влажный воздух.
Особенности термодинамики открытых систем
Уравнение первого закона термодинамики для потока.
Истечение из суживающегося сопла.
Основные закономерности течения газа в соплах и диффузорах.
Расчет процесса истечения с помощью ?, s-диаграммы.
Дросселирование газов и паров.
Термодинамический анализ процессов в компрессорах.
Эксергия потока рабочего тела.
Циклы теплосиловых установок
Термодинамическая эффективность циклов теплосиловых установок.
Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания.
Цикл газотурбинной установки.
Циклы паротурбинных установок.
Парогазовые циклы.
Основы теории теплообмена
Основные понятия и определения
Способы передачи теплоты.
Количественные характеристики переноса теплоты.
Теплопроводность
Основной закон теплопроводности.
Коэффициент теплопроводности.
Перенос теплоты теплопроводностью при стационарном режиме.
Конвективный теплообмен (теплоотдача)
Основной закон конвективного теплообмена.
Пограничный слой.
Понятие о методе анализа размерностей и теории подобия.
Расчетные зависимости для определения коэффициентов теплоотдачи
Теплоотдача при вынужденном движении теплоносителя.
Теплоотдача при естественной конвекции.
Теплоотдача при изменении агрегатного состояния вещества.
Ориентировочные значения коэффициентов теплоотдачи.
Лучистый теплообмен
Описание процесса и основные определения.
Теплообмен излучением системы тел в прозрачной среде.
Использование экранов для защиты от излучения.
Перенос лучистой энергии в поглощающей и излучающей среде.
Теплопередача
Сложный теплообмен.
Теплопередача между двумя жидкостями через разделяющую их стенку.
Интенсификация теплопередачи.
Тепловая изоляция.
Основы теплового расчета теплообменных аппаратов
Типы теплообменных аппаратов.
Расчетные уравнения.
Учет возможных отклонений реальных условий работы теплообменника от расчетных.
Виды теплового расчета теплообменников.
Теплопроводность при нестационарном режиме
Расчет нагрева и охлаждения термически тонких тел.
Аналитическое решение нестационарных задач теплопроводности.
Понятие о численных методах решения теплопроводности.
Теплоэнергетические установки и промышленная теплоэнергетика
Виды и характеристики топлива
Состав и основные характеристики твердого топлива.
Состав и основные характеристики жидкого топлива.
Состав и основные характеристики газообразного топлива.
Теплота сгорания топлива.
Условное топливо. Приведенные характеристики.
Классификация топлив.
Классификация неокисленных.
Расчеты процессов горения твердого, жидкого и газообразного топлива
Количество воздуха, необходимого для горения.
Объемы и состав продуктов сгорания.
Энтальпия продуктов сгорания. Н, t-диаграмма.
Основы теории горения и организация сжигания топлив в промышленных условиях. Топочные устройства
Основы расчета и основные параметры топочных устройств.
Особенности сжигания газа.
Горелки и топки для газообразного топлива и газообразных отходов производства.
Форсунки и топки для жидкого топлива.
Особенности сжигания твердых топлив.
Котельные установки
Общие сведения.
Паровой котел и его основные элементы.
Поверхности нагрева котла.
Конструкции отечественных котлов.
Тепловой баланс парового котла. Коэффициент полезного действия.
Технологическая схема котельной установки.
Вопросы эксплуатации котельных установок
Внутрикотловые процессы и водный режим парового котла.
Коррозия поверхностей нагрева.
Особенности эксплуатации котельных установок.
Охрана окружающей среды от вредных выбросов котельных агрегатов.
Паровые и газовые турбины
Действие рабочего тела на лопатки.
Активные турбины.
Реактивные турбины.
Мощность и КПД турбины.
Классификация турбин.
Конденсационные устройства паровых турбин.
Газотурбинные установки (ГТУ).
Турборасширительные машины.
Двигатели внутреннего сгорания
Общие сведения и классификация двигателей внутреннего сгорания.
Смесеобразование в ДВС. Применяемые топлива.
Технико-экономические показатели ДВС.
Тепловой баланс двигателя.
Токсичность выхлопных газов ДВС.
Тепловые электрические станции
Общие сведения.
Коэффициент полезного действия и тепловая схема паротурбинной конденсационной ТЭС (КЭС).
Нагрузки ТЭС и технико-экономические показатели.
Атомные электрические станции.
Теплоснабжение
Общие сведения.
Теплоснабжение промышленных предприятий.
Отопление.
Вентиляция.
Кондиционирование воздуха.
Повышение эффективности использования топливоэнергетических ресурсов
Энергетический и эксергетический методы оценки несовершенства технологических процессов.
Основные способы организации энергосберегающих технологий.
Утилизация вторичных (побочных) энергоресурсов (ВЭР).
Список литературы