Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Теплотехника

 

 

Методические рекомендации по выполнению

домашней контрольной работы

Для студентов заочной формы обучения

по направлению подготовки «Агроинженерия» профиль «Электрооборудование и электротехнологии»

 

 

Оренбург 2013


ВВЕДЕНИЕ

 

Предмет «Теплотехника» является базой для расчета и проектирования тепловых двигателей, компрессоров, сушильных и холодильных установок, теплогенераторов, теплообменников и др. Знание теплотехники позволяет технически грамотно эксплуатировать указанное оборудование и осуществлять мероприятия по повышению его экономических показателей.

При изучении предмета рекомендуется обратить внимание на основные направления развития теплоэнергетики в нашей стране и за рубежом, на вклад отечественных ученых и инженерно-технических работников в формирование технической термодинамики.

 

СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

 

Техническая термодинамика рассматривает вопросы взаимного превращения тепловой и механической энергии, в том числе наиболее эффективные условия осуществления этих превращений. Кроме того, в курсе технической термодинамики изучаются свойства рабочих тел, участвующих в энергетических преобразованиях, и способы определения (расчета) термодинамических параметров состояния рабочих тел.

В качестве рабочего тела в технической термодинамике выступает вещество в газообразном и парообразном состоянии. Следует разобраться в понятиях – идеальный газ и реальный газ.

Основные параметры состояния рабочего тела (абсолютное удельное давление (р), удельный объем (V) и абсолютная температура (Т) связаны уравнением состояния. Уравнением состояния идеального газа является уравнение Менделеева-Клапейрона. Для реальных газов существуют различные записи уравнения состояния, например, уравнение Ван-дер-Ваальса.

Основные положения технической термодинамики рассматриваются на примере идеального газа. Кроме того, можно показать, что свойства газов в реальных условиях очень близки к свойствам идеального газа.

Поскольку в тепловых машинах и аппаратах весьма часто в качестве рабочего тела выступают смеси газов (например, газообразные топливно-воздушные смеси, продукты сгорания топлива и др.), необходимо усвоить методы расчета газовых смесей.

Приступая к изучению термодинамических процессов, следует иметь в виду, что классическая термодинамика рассматривает их как равновесные и обратимые.

При анализе термодинамических процессов (изохорного, изобарного, изотермического, адиабатного и обобщенного политропного процессов) прежде всего выясняют закономерности изменения основных параметров состояния рабочего тела (р, V и Т), а также количество тепла (Q), подведенное к рабочему телу (или отведенное от него) в ходе процесса, работу (А) расширения (или сжатия) рабочего тела, изменение внутренней энергии рабочего тела (Δ U=U2 – U1) в процессе, изменение энтальпии (Δ h = h2 – h1) и изменение энтропии в ходе процесса (Δ S = S2- S1).

Для определения количества тепла, участвующего в процессе, часто необходимо определить теплоемкость тел. Вещества, находящиеся в газообразном состоянии, характеризуются массовой (с), объемной (с′) и молярной () теплоемкостями. Необходимо понять зависимость теплоемкости рабочего тела от физической природы вещества, от температуры и от характера термодинамического процесса, в котором рабочее тело участвует. Необходимо научиться пользоваться таблицами теплоемкостей газов, а также владеть приемом выбора теплоемкости как величины, независимой от температуры. Следует освоить формулы для расчета теплоемкостей газовых смесей.

Следует обратить внимание, что при изображении термодинамического процесса в координатах p-V площадь между линией процесса и осью абсцисс дает графическое изображение работы тела в этом процессе – работы расширения (если V2 > V1) и работы сжатия (если V2 < V1). При изображении термодинамического процесса в координатах T-S площадь между линией процесса и осью абсцисс дает графическое изображение тепла, участвующего в этом процессе – тепла, подводимого к рабочему телу (если S2 > S1), или тепла, отводимого от рабочего тела (если S2 < S1). При изучении курса необходимо понять физический смысл энтальпии и энтропии, которые также как P, V, Т и U являются параметрами состояния рабочего тела. Введение этих параметрических величин в курс дало возможность применить для анализа термодинамических процессов диаграмму h-S, которая нашла широкое признание в инженерной практике (прежде всего для расчета процессов изменения состояния водяного пара).

Курс технической термодинамики базируется на двух принципиальных положениях – первом и втором законах термодинамики.

Первый закон термодинамики отражает закон сохранения и превращения энергии применительно к термодинамическому процессу. Он устанавливает эквивалентность при взаимных превращениях механической и тепловой энергии и количественное соотношение при переходе одного вида энергии в другой.

Согласно первому закону термодинамики, нельзя построить «вечный двигатель 1-го рода», т.е. тепловую машину, которая бы совершала работу, не расходуя на это никакой энергии.

Уравнение первого закона термодинамики является энергетическим балансом рабочего тела, участвующего в термодинамическом процессе. Оно может быть записано (как для 1 кг вещества, так и для произвольного его количества) в форме, где связаны между собой количество тепла, участвующее в процессе, работа, совершаемая рабочим телом против внешних сил, и изменение внутренней энергии в процессе, а также в форме, где связаны между собой количество тепла, изменение энтальпии и располагаемая работа.

Второй закон термодинамики определяет направление, в котором протекают термодинамические процессы, устанавливает условия преобразования тепловой энергии в механическую, а также определяет максимальное значение работы, которая может быть произведена тепловым двигателем.

Согласно второму закону термодинамики нельзя создать «вечный двигатель 2-го рода», т.е. тепловую машину, которая бы в течении длительного времени совершала непрерывную работу при условии перехода в «получаемую» механическую энергию всего количества тепловой энергии, подводимой для этой цели к рабочему телу.

Необходимо освоить и другие трактовки второго закона термодинамики, которые сложились в период формирования изучаемой дисциплины. Следует также знать аналитическое выражение второго закона термодинамики.

Специальный раздел курса посвящен водяному пару. Изучение его свойств и связанных с ним расчетов тем более важно, что водяной пар используется как рабочее тело в теплосиловых установках, а также как теплоноситель в промышленной теплотехнике.

Следует внимательно рассмотреть процесс парообразования и понять основные состояния водяного пара – состояния влажного насыщенного пара, сухого насыщенного пара и перегретого пара. Нужно освоить понятие степени сухости пара (х).

Для того, чтобы иметь возможность определять параметры состояния водяного пара, очень важно научиться пользоваться таблицами водяного пара – таблицами насыщенного пара и таблицами перегретого пара, которые обычно приводятся в учебных пособиях по технической термодинамике или в справочных изданиях.

Термодинамические процессы водяного пара, в т.ч. и связанные с изменением его агрегатного состояния, изучаются в диаграммах р-V и Т-S. Необходимо понять характер расположения на диаграммах, построенных для водяного пара, пограничных кривых х=0 и х=1, соответственно характеризующих состояние кипящей воды и сухого насыщенного пара, а также расположение точки критического состояния водяного пара, выше которой (в указанных диаграммах) существование вещества в двухфазном состоянии невозможно.

Практические задачи, связанные с расчетом водяного пара, наглядно решаются в диаграмме h-S, на которой нанесена сетка изобар, изотерм, изохор и линий х=const, включая х=1. Следует иметь в виду, что для воды и водяного пара начало расчета h и S принято от состояния вещества в тройной точке, а внутреннюю энергию определяют по формуле U=h-pV.

Диаграмма h-S водяного пара широко используется в инженерной практике, поэтому освоение ее при изучении курса нужно считать обязательным.

В теплотехнике многие расчеты связаны с влажным воздухом, который представляет собой механическую смесь сухого воздуха и водяного пара. В начале изучения свойств влажного воздуха полезно рассмотреть возможные состояния водяного пара в воздухе в координатах р-V. Необходимо понять, почему влажный воздух, несмотря на присутствие в нем водяного пара, рассчитывается как идеальный газ.

Следует разобраться в понятиях влагосодержание воздуха (d), абсолютная влажность воздуха и относительная влажность воздуха (ϕ).

Основные процессы изменения состояния влажного воздуха, встречающиеся на практике, связаны с подводом или отводом тепла при р=const, а также с повышением или понижением его влагосодержания. Расчеты процессов изменения состояния влажного воздуха обычно осуществляют, пользуясь диаграммой H-d. По диаграмме H-d для любого состояния влажного воздуха легко определить основные параметры, а также парциальное давление водяного пара и значение температуры, при которой начинается конденсация из воздуха излишней влаги (точку росы).

В разделе курса, связанным с термодинамическими преобразованиями в потоке газообразного рабочего тела, рассматриваются вопросы истечения газов и паров из сопловых устройств, а также вопросы дросселирования.

При рассмотрении процесса дросселирования (мятия) газообразного рабочего тела следует усвоить, почему итоговым результатом этого процесса можно считать условие h-const. Полезно обратить внимание на примеры явления дросселирования, встречающиеся в инженерной практике.

Необходимо уметь выполнять расчеты истечения и дросселирования водяного пара с помощью диаграммы h-S.

В курсе технической термодинамики рассматривается процесс сжатия газообразного рабочего тела в поршневом компрессоре. При этом анализируется возможность и целесообразность сжатия идеального газа по изотерме, по адиабате и политропный процесс сжатия. Необходимо разобрать процессы, связанные с работой компрессора, в индикаторной диаграмме (диаграмме в координатах р-V) и понять причины, вызывающие необходимость создания многоступенчатых компрессоров. Следует познакомиться с особенностями работы центробежного и осевого компрессоров.

Курс технической термодинамики показывает, что непрерывная работа тепловых машин должна осуществляться на основе циклов, или круговых процессов, при осуществлении которых параметры рабочего тела изменяются от максимального значения до минимального, возвращаясь в каждом цикле к первоначальному значению.

Циклы включают процессы расширения и сжатия рабочего тела, процессы с подводом тепла и процессы с отводом тепла. Процессы, из которых складываются циклы, в теоретическом курсе рассматриваются как равновесные и обратимые. Циклы, в которых работа расширения по абсолютному значению больше работы, затрачиваемой на сжатие, являются циклами тепловых двигателей (прямые циклы). Циклы, в которых работа сжатия по абсолютной величине больше, чем работа расширения, являются циклами холодильных машин или тепловых насосов (обратные циклы).

Необходимо освоить графическое изображение прямых и обратных циклов в координатах р-V и Т-S; понимать значение площадей, получающихся при построении циклов в этих координатах.

Необходимо разобрать принципиальные схемы тепловых машин. Следует разобрать прямой и обратный циклы Карно, циклы двигателей внутреннего сгорания (ДВС), циклы газотурбинных установок (ГТУ), цикл холодильной установки и теплового насоса.

Следует понять значение и способ определения термического коэффициента полезного действия (КПД) цикла теплового двигателя (η t). Необходимо знать формулу для определения η t цикла Карно, а также уяснить причину низкого КПД тепловых машин.

Следует детально разобрать теоретический цикл паросиловой установки – цикл Ренкина, в т.ч. графическое изображение его в координатах р-V и T-S, а также изображение теоретического процесса расширения водяного пара в паровой турбине в диаграмме h-S. Следует рассмотреть основные способы повышения тепловой эффективности цикла Ренкина. Существенное значение при освоении этого материала имеет рассмотрение принципиальных схем и тепловых балансов конденсационной теплоэлектростанции (ТЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). Необходимо также понять основные принципы теплофикации.

При разборе цикла холодильной установки следует усвоить понятие холодильного коэффициента. При разборе цикла теплового насоса следует освоить понятие отопительного коэффициента.

В теории теплообмена рассматриваются процессы распространения теплоты в твердых, жидких и газообразных телах. Эти процессы по своей физико-механической природе весьма многообразны, отличаются большой сложностью и обычно развиваются в виде целого комплекса разнородных явлений.

Перенос теплоты может осуществляться тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Эти формы теплообмена глубоко различны по своей природе и характеризуются различными законами.

Процесс переноса теплоты теплопроводностью происходит между непосредственно соприкасающимися телами или частицами одного тела. теплопроводность представляет собой молекулярный процесс передачи теплоты. В металлах при такой передаче теплоты большую роль играют свободные электроны.

Конвекция осуществляется при перемещении и перемешивании всей массы неравномерно нагретых жидкости или газа. Перенос теплоты конвекцией всегда сопровождается теплопроводностью, так как при этом осуществляется и непосредственный контакт частиц с различной температурой. Одновременный перенос теплоты конвекцией и теплопроводностью называют конвективным теплообменом.

Теплообменом излучением называют передачу тепловой энергии с помощью электромагнитных волн.

Совокупность всех трех видов переноса теплоты называют сложным теплообменом.

В практических расчетах часто необходимо рассчитывать тепловые потоки, а также распределение температур в однослойных и многослойных стенках различной формы (плоской или цилиндрической).


УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ДОМАШНЕЙ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

 

1. Студент выполняет одну контрольную работу. Номер варианта, по которому берутся исходные данные для расчетов, определяется по последней цифре шифра.

2. Работа, выполняется в отдельной тетради, на обложке которой на специальном бланке нужно указать фамилию, инициалы, шифр, номер контрольной работы (№ 1), дату ее отправки в университет и адрес студента.

3. Задачи контрольной работы должны иметь те номера, под которыми они стоят в методических указаниях. Условие задачи необходимо переписывать полностью.

4. Решение задачи должно быть кратко обосновано. Не следует обозначать одну и ту же величину разными символами, равно как различные величины одинаковыми символами.

5. Если отдельные задачи вызывают значительные затруднения в решении, необходимо оформить работу, приведя в соответствующих местах попытки решения, а также указав ваши соображения и затруднения.

6. В конце работы необходимо перечислить использованную литературу.

7. Получив проверенную работу (как с отметкой «зачтено», так и с «не зачтено»), необходимо тщательно изучить все замечания рецензента, уяснить свои ошибки и внести исправления. Повторно оформленная работа высылается на рецензию обязательно вместе с тетрадью, в которой был выполнен предыдущий вариант работы, с рецензией.

 


 

1. Расчет газовых смесей

 

Состав газовой смеси определяется количеством каждой из компонент, входящих в данную смесь либо непосредственно, либо долями.

Массовая доля определяется отношением массы отдельного газа, входящего в смесь, к массе всей смеси:

. (1)

Объемной долей называют отношение объема каждого компонента, входящего в смесь, к объему всей газовой смеси при условии, что объем каждого компонента отнесен к давлению и температуре смеси:

. (2)

Давление, которое оказывает одна из компонент смеси при условии, что она занимает весь объем, называется парциальным. Для смеси идеальных газов давление смеси равно сумме парциальных давлений компонент смеси (закон Дальтона):

(3)

Для газовых смесей вводится понятие кажущаяся (эффективная) молярная масса.

, (4)

если состав смеси задан массовыми долями;

, (5)

если состав смеси задан объемными долями ( - молярная масса i-й компоненты).

Для идеального газа справедливо уравнение Менделеева-Клапейрона:

, (6)

где р – давление, Па; V – объем, м3; m – масса, кг; - молярная масса, ; - универсальная газовая постоянная; Т – температура, К.

Уравнение (6) также применимо к смеси идеальных газов, при этом под молярной массой необходимо понимать эффективную молярную массу смеси:

. (7)

 

Задание. В камере объемом V содержится m1 кг кислорода, m2 кг азота и m3 кг неона. Температура смеси газов Т. Определить парциальные давления компонент, давление смеси, а также эффективную молярную массу смеси. Компоненты считать идеальными газами. Молярная масса кислорода , азота - ; неона - .

Последняя цифра шифра m1, кг m2, кг m3, кг V, м3 Т, К
  0, 1   0, 02    
  0, 2 0, 9 0, 04    
  0, 3 0, 8 0, 06    
  0, 4 0, 7 0, 08    
  0, 5 0, 6 0, 1    
  0, 6 0, 5 0, 12    
  0, 7 0, 4 0, 14    
  0, 8 0, 3 0, 16    
  0, 9 0, 2 0, 18    
    0, 1 0, 2    

 

2. Расчет теплоемкости газовой смеси

 

Теплоемкостью называют количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу или отнять от него, чтобы изменить его температуру на 1 0С. Различают молярную теплоемкость (в расчете на 1 моль вещества) ; удельную теплоемкость (в расчете на 1 кг вещества) и объемную теплоемкость (в расчете на 1 м3 вещества) .

Удельная и молярная теплоемкости связаны между собой следующим соотношением:

(8)

Теплоемкость газа зависит от его рода, температуры, давления, а также от характера протекающего процесса. В технических расчетах выделяют теплоемкость при постоянном объеме сV и при постоянном давлении ср.

Молярные теплоемкости при постоянном объеме и при постоянном давлении связаны следующим соотношением (уравнение Майера):

. (9)

Для приближенных расчетов при невысоких температурах можно принимать следующие значения молярных теплоемкостей (табл.).

 

Таблица

Приближенные значения молярных теплоемкостей при постоянном объеме и постоянном давлении

газы теплоемкость,
одноатомные 12, 56 20, 93
двухатомные 20, 93 29, 31
трех- и многоатомные 29, 31 37, 68

 

Теплоемкость газовой смеси

массовая

; (10)

объемная

; (11)

молярная

. (12)

 

Задание. Найти удельные теплоемкости смеси кислорода и азота при постоянном объеме и при постоянном давлении. Кислорода в смеси содержится m1 кг, азота m2 кг.

 

Последняя цифра шифра                    
m1, кг 0, 1 0, 2 0, 3 0, 4 0, 5 0, 6 0, 7 0, 8 0, 9  
m2, кг   0, 9 0, 8 0, 7 0, 6 0, 5 0, 4 0, 3 0, 2 0, 1

 

3. Графическое изображение термодинамических процессов

 

Основными термодинамическими процессами являются:

1. Изохорный процесс, т.е. процесс, протекающий при постоянном объеме. Зависимость между температурой и давлением в начале и в конце процесса выражается уравнением:

. (13)

2. Изобарный процесс, т.е. процесс, протекающий при постоянном давлении. Зависимость между температурой и объемом в начале и в конце процесса выражается уравнением:

. (14)

3. Изотермический процесс, т.е. процесс, при котором температура вещества не изменяется. Зависимость между давлением и объемом в начале и в конце процесса имеет вид:

. (15)

4. Адиабатный процесс, т.е. процесс, протекающий без теплообмена между телами. Давление и объем в данном процессе связаны уравнением Пуассона:

, (16)

где - показатель адиабаты.

5. Процесс, в котором изменение параметров подчиняется уравнению

, (16)

где n – величина, постоянная для данного процесса, - политропный процесс.

 

Задание. Изобразить последовательность указанных процессов в координатах p-V, p-T, V-T.

 

Последняя цифра шифра начальные значения параметров
Р, атм V, м3 Т, К
  0, 5    
  0, 6    
  0, 7    
  0, 8    
  0, 9    
       
  1, 1    
  1, 2    
  1, 3    
  1, 4    

 

Последняя цифра шифра первый процесс второй процесс третий процесс
  Т=const, V2=3V1 P=const, V3=0, 5V2 V=const, T4=2T3
  P=const, V2=0, 5V1 V=const, T3=2T2 Т=const, V4=3V3
  V=const, T2=4T1 Т=const, V3=0, 25V2 P=const, V4=8V3
  Т=const, V2=8V1 P=const, V3=4V2 V=const, T4=2T3
  P=const, V2=0, 5V1 V=const, T3=0, 25T2 Т=const, V4=1/8V3
  V=const, T2=4T1 Т=const, V3=0, 25V2 P=const, V4=2V3
  Т=const, V2=2V1 P=const, V3=4V2 V=const, T4=8T3
  P=const, V2=0, 25V1 V=const, T3=0, 25T2 Т=const, V4=1/8V3
  V=const, T2=4T1 Т=const, V3=2V2 P=const, V4=6V3
  Т=const, V2=6V1 P=const, V3=3V2 V=const, T4=2T3

 

4. Расчет термического КПД газотурбинной установки

 

Термический КПД газовой турбины с подводом теплоты при постоянном давлении может быть вычислен по следующим уравнениям:

, (17)

или

, (18)

где - степень сжатия, - степень повышения давления.

Термический КПД газовой турбины с подводом теплоты при постоянном объеме находится следующим образом:

, (19)

где - степень повышения давления при подводе теплоты при постоянном объеме.

Задание. Найти термический КПД газотурбинной установки с подводом теплоты при постоянном объеме и с подводом теплоты при постоянном давлении. Рабочим телом является двухатомный газ.

Последняя цифра шифра                    
                   
                   

 

5. Ответы на контрольные вопросы

Используя учебное пособие по предмету, а также рекомендуемую литературу, ответить письменно на предлагаемые вопросы. Необходимо ответить на 10 вопросов, выбрав их из указанного списка по последней цифре шифра. Например, если последняя цифра шифра – 0, то ответить необходимо на вопросы под номерами 10, 20, 30, …, 100.

Вопросы:

1. Что такое рабочее тело? Почему в качестве рабочего тела используются ве­щества в газообразном (парообразном) состоянии?

2. Что такое параметр состояния? Являются ли параметры состояния независи­мыми величинами?

3. В чем состоит взаимодействие между системой и окружающей средой?

4. Какие процессы называются равновесными и какие неравновесными?

5. Как вычисляются теплота и работа?

6. Дайте определения энтальпии и внутренней энергии.

7. Какие термодинамические диаграммы чаще всего применяют на практике и почему?

8. Чему равна площадь под кривой процесса на pv - диаграмме?

9. Сформулируйте первый закон термодинамики.

10. Запишите различные аналитические выражения первого закона термодина­мики.

11. Какой газ называется идеальным?

12. Что такое нормальные физические условия?

13. В чем сущность молекулярно - кинетической теории теплоемкости? Каковы основные недостатки этой теории?

14. Какова связь между истинной и средней теплоемкостями?

15. Как связаны изобарная и изохорная теплоемкости идеального газа?

16. В какой форме может быть задана зависимость теплоемкости идеального газа от температуры?

17. Какими свойствами обладают внутренняя энергия и энтальпия идеального газа?

18. Какой процесс называется политропным?

19. Какое значение имеет показатель политропы в изобарном, изохорном и изо­термическом процессах?

20. Линия какого процесса - адиабатного или изотермического идет круче в ко­ординатах р-v?

21. В каких пределах изменяется теплоемкость политропного процесса?

22. Какими способами может быть задана смесь идеальных газов?

23. Что такое кажущаяся молекулярная масса смеси идеальных газов?

24. Что такое парциальное давление и парциальный объем?

25. Сформулируйте закон Дальтона. В каком случае справедлив этот закон?

26. Как рассчитывается теплоемкость смеси идеальных газов при различных способах задания этой смеси?

27. Какой цикл называется прямым и какой обратным?

28. С помощью каких величин определяют степень совершенства прямых и об­ратных циклов?

29. Из каких процессов состоит цикл Карно?

30. Сформулируйте теорему Карно.

31. Какой цикл называется регенеративным?

32. Как влияет необратимость на процесс преобразования теплоты в работу?

33. В чем сущность второго закона термодинамики?

34. Приведите различные формулировки второго закона термодинамики.

35. Приведите аналитическое выражение второго закона термодинамики.

36. В чем заключается различие между адиабатным и изоэнтропным процесса­ми?

37. Что такое эксергия?

38. Какой пар называется влажным, сухим насыщенным, перегретым?

39. Что такое фундаментальная (главная) тройная точка вещества?

40. Чем отличаются процессы испарения и кипения?

41. Что такое степень сухости?

42. Что называется влажным воздухом?

43. При каких условиях влажный воздух можно считать с достаточной степенью точности идеальным газом?

44. Как определяется массовое и мольное влагосодержание влажного воздуха?

45. В каком случае влажный воздух называется насыщенным, а в каком - нена­сыщенным?

46. Что такое относительная влажность?

47. Что такое точка росы?

48. Что такое работа проталкивания?

49. Что такое располагаемая работа?

50. Для осуществления каких процессов используют сопла и диффузоры?

51. В каких случаях процесс течения можно считать адиабатным?

52. В каких случаях необходимо использовать комбинированное сопло Лаваля?

53. Как учитывается влияние трения на скорость течения газа или пара?

54. Какие предпосылки положены в основу идеализации процесса адиабатного дросселирования?

55. На что затрачивается работа расширения при дросселировании?

56. Как изменяются параметры идеального газа при дросселировании?

57. Как зависит работа, затрачиваемая на привод компрессора, от показателя по­литропы сжатия?

58. Как влияет наличие вредного пространства на производительность компрес­сора?

59. В чем заключаются преимущества многоступенчатого сжатия газа в ком­прессоре?

60. Какие предпосылки положены в основу идеализации циклов поршневых двигателей внутреннего сгорания?

61. Почему в идеальных циклах поршневых двигателей внутреннего сгорания процесс отвода теплоты принимается изохорным?

62. Сравните графически термические КПД идеальных циклов ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме (цикл Отто) и постоянном давлении (цикл Ди­зеля), если степени сжатия и отведенные количества теплоты у них одинаковы.

63. Как влияет степень сжатия на термический КПД идеального цикла ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме (цикла Отто)?

64. Как влияет степень предварительного расширения на термический КПД идеального цикла ДВС с изобарным подводом теплоты при постоянном давле­нии (цикла Дизеля)?

65. В чем заключаются преимущества двигателя, работающего по циклу со смешанным подводом теплоты (цикла Тринклера)?

66. Изобразите принципиальную схему ГТУ без регенерации и с регенерацией теплоты.

67. Какими методами можно повысить термический КПД ГТУ?

68. Покажите графически в координатах Т-s, что использование регенерации теплоты, ступенчатого сжатия и подвода теплоты приближает термический КПД цикла ГТУ к термическому КПД цикла Карно в том же интервале темпе­ратур.

69. Почему в идеальных циклах ГТУ и реактивных двигателей отвод теплоты принимается изобарным?

70. Почему в паротурбинных установках не используется цикл Карно?

71. Почему основным рабочим телом паротурбинных установок служит водяной пар?

72. Изобразите цикл Ренкина в координатах р-v; T-s.

73. Изобразите принципиальную схему паротурбинной установки.

74. При каких условиях можно пренебречь работой, затрачиваемой на привод питательного насоса паротурбинной установки?

75. Как влияют начальные параметры пара на термической КПД цикла Ренкина?

76. Изобразите в координатах Т-s цикл паротурбинной установки с предельной регенерацией.

77. Покажите, что термический КПД регенеративного цикла паротурбинной ус­тановки повышается с увеличением числа регенеративных отборов.

78. Изобразите в координатах Т-s идеальный цикл паротурбинной установки с промежуточным перегревом пара.

79. В чем заключается сущность комбинированной выработки электроэнергии и теплоты на ТЭЦ?

80. Изобразите принципиальную схему парогазовой установки и ее идеальный цикл в координатах Т-s.

81. В чем заключаются преимущества установок с МГД - генератором?

82. Каким образом повышается электропроводность плазмы в канале МГД - ге­нератора?

83. Что такое холодильный коэффициент и коэффициент трансформации тепло­ты (отопительный коэффициент)?

84. В чем заключается принцип действия теплового насоса?

85. Назовите преимущества атомных силовых установок

86. Назовите недостатки атомных силовых установок

87. Укажите особенности применения одноконтурной схемы атомной силовой установки

88. Укажите особенности применения двухконтурной схемы атомной силовой установки

89. Какие теплоносители, с точки зрения радиационной безопасности, можно использовать в одноконтурной схеме атомной силовой установки?

90. Какие теплоносители, с точки зрения радиационной безопасности, можно использовать в двухконтурной схеме атомной силовой установки?

91. Дайте определение топлива

92. Какие химические элементы входят в состав топлива?

93. Что такое теплота сгорания топлива?

94. Что такое условное топливо?

95. Какими способами определяется теплота сгорания топлива?

96. Какие вы знаете нетрадиционные источники энергии? Коротко опишите их.

97. Какие вы знаете возобновляемые источники энергии? Коротко опишите их.

98. Назовите преимущества и недостатки использования энергии ветра

99. Назовите преимущества и недостатки использования энергии солнца

100. Назовите преимущества и недостатки использования энергии приливов


 

Литература

 

1. Теплотехника. /Под общей редакцией Крутова В.И. - М.: Машиностроение, 1986 г., - 432 с.

2. Техническая термодинамика. /Под редакцией Крутова В.И. - М.: Высшая школа., 1982 г.

3. Техническая термодинамика. Учебник для машиностроительных специальностей вузов. / Под редакцией Крутова В.И. 3-е издание, переработанное и дополненное. - М.: Высшая школа, 1991 г., - 384 с.

4. Теплотехника. Учебник для вузов. / Под редакцией Баскакова А.П. 2-е издание, переработанное. М.: Энергоатомиздат., 1991 г., - 224 с.

5. Драганов Б.Х. и др. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве: Учеб по инж. спец. сел. хоз-ва. М.: Агропромиздат, 1990. – 462 с.

6. Нащокин В. В. Техническая термодинамика и теплопередача: Учебное пособие. – 3-е изд., испр. и доп. М.: Высшая школа, 1980. – 469 с.

7. Рабинович О. М. Сборник задач по технической термодинамике. Изд 5-е, переработ. М.: Машиностроение, 1973. – 444 с.

8. Драганов Б.Х. и др. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве: Учеб по инж. спец. сел.хоз-ва. М.: Агропромиздат, 1990. - 462 с.

9. Александров А.А., Григорьев. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. –М.: Издательство МЭИ, 1999. –162 с.

10. Ицкович А. М. Основы теплотехники. Изд. 2-е, испр. М.: Высшая школа, 1975.- 344 с.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
 | 




© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.