Студопедия — Практикум. Методическое пособие и типовые задачи для студентов специальностей
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Практикум. Методическое пособие и типовые задачи для студентов специальностей






Техническая термодинамика

 

Методическое пособие и типовые задачи для студентов специальностей

1-43 01 05 «Промышленная теплоэнергетика»,

1-43 01 04 «Тепловые электрические станции»,

1-43 01 08 «Паротурбинные установки АЭС»,

1-53 01 04 «Автоматизация и управление энергетическими процессами»

 

Минск

БНТУ

УДК 621.1.016.7

 

 

Рецензенты:

Н.Б. Карницкий, В.Л. Драгун

Есьман, Р.И.

 

Техническая термодинамика: практикум и типовые задачи для студентов специальностей 1-43 01 05 «Промышленная теплоэнергетика», 1-43 01 04 «Тепловые электрические станции», 1-43 01 08 «Паротурбинные установки АЭС», 1-53 01 04 «Автоматизация и управление энергетическими процессами»/ Р.И. Есьман, А.В. Бегляк, И.Л. Качар. – Минск: БНТУ, 2011.- с.

 

 

Практикум составлен в соответствии с программой курса «Техническая термодинамика» для энергетических специальностей ВУЗов. Включены темы: «Циклы поршневых ДВС», «Циклы газотурбинных и паротурбинных установок», «Истечение из сопел», «Циклы компрессорных паровых холодильных машин».

По каждой теме дисциплины разработаны методические указания и методики расчетов, способствующие более глубокому изучению и усвоению материла. Типовые задачи выбраны таким образом, чтобы сосредоточить внимание студентов на основных практических расчетах тепловых двигателей, паросиловых и холодильных установок, используемых в различных отраслях народного хозяйства РБ.

Выбранные задачи снабжены решениями, в приложениях приведены таблицы и практические диаграммы, используемые в расчетах.

 

 

Введение

 

Дисциплина «Техническая термодинамика» является одной из базовых дисциплин теоретических основ теплотехники и теплоэнергетики, играющая важную роль в подготовке инженера-энергетика для работы на объектах энергетики, на промышленных предприятиях и в других энергопотребляющих отраслях народного хозяйства.

Изучение дисциплины «Техническая термодинамика» студентами, обучающимися по специальностям 1-43 01 05 «Промышленная теплоэнергетика», 1-43 01 04 «Тепловые электрические станции», 1-43 01 08 «Паротурбинные установки АЭС», 1-53 01 04 «Автоматизация и управление энергетическими процессами», является основой для более глубокого освоения современного теплоэнергетического и холодильного оборудования, используемого в технологических процессах различных отраслей народного хозяйства с целью максимальной экономии топлива и материальных ресурсов, интенсификации и оптимизации современных тепло-технологических процессов, выявления и использования ВЭР (вторичных энергоресурсов), диверсификации инновационных энергосберегающих технологий в энергетической, машиностроительной и других отраслях промышленного производства.

В связи с ограниченным объемом учебного пособия в предлагаемом практикуме по курсу «Техническая термодинамика» приведены отдельные задачи по анализу и расчету циклов тепловых двигателей, теплосиловых установок и холодильных машин, представляющих теоретический и практический интерес для студентов энергетических специальностей.

Типовые задачи представлены развернутыми методиками расчетов энергоэффективности исследуемых циклов.

 

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

 

Процесс обучения студентов по данному курсу включает: получение информации на лекциях, самостоятельную работу над учебниками и учебно-методическими пособиями, выполнение контрольных, курсовых и лабораторных работ, приобретение навыков решения конкретных типовых задач на практических занятиях, получение консультаций на кафедре «Промышленная теплоэнергетика и теплотехника» по вопросам, возникающим при изучении материала.

При решении типовых задач необходимо соблюдать следующие требования. Вначале должны быть четко выписаны исходные параметры, заданные по условию задачи, и определена конечная цель задачи. Например, определить термический КПД теплового двигателя, построить цикл на диаграмме состояния и т.п. Все вычисления проводить, пользуясь Международной системой единиц (СИ) в развернутом виде. При использовании табличных значений величин (теплофизических характеристик, вспомогательных функций и коэффициентов), уравнений подобия, графических зависимостей необходимо давать ссылки на источники, которые используются. Решения задач сопровождать кратким пояснительным текстом. Указывать, какая из величин определяется расчетным путем, либо выбирается из справочников, учебных и учебно-вспомогательных пособий и т.д. Дать ссылку на используемые литературные источники по тексту (в квадратных скобках).

 

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ РАЗДЕЛА «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ТЕПЛОСИЛОВЫХ И ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК»

 

Изучению дисциплины «Техническая термодинамика» должна предшествовать глубокая проработка современного состояния энергетики в Республике Беларусь, пути совершенствования теплотехнического оборудования и теплоэнергетических технологий. Важным фактором в дальнейшем развитии теплотехники в Республике Беларусь является все углубляющаяся интеграция с Российской Федерацией, странами СНГ, а также с другими странами в рамках все более открытого сотрудничества по обмену опытом, новыми технологиями и конструктивными идеями в области теплотехники и теплоэнергетики.

Следует подробнее остановиться на изучении основных понятий термодинамики. В основу термодинамики положены законы или начала, обобщающие большой объем опытных фактов, которые устанавливают количественные и качественные закономерности взаимного преобразования тепловой и механической энергии в тепловых двигателях, теплоэнергетических и холодильных установках. Результаты и выводы, полученные как логические следствия из основных законов, обладают общностью и достоверностью.

Термодинамика, как раздел теоретической физики, опирается на фундаментальный закон природы – закон сохранения энергии. Применение закона сохранения энергии к изучаемой термодинамической системе составляет основу первого закона термодинамики, который устанавливает количественную оценку преобразования энергии в тепловых двигателях и теплоэнергетических установках. Второй закон термодинамики характеризует эти процессы с качественной стороны, устанавливает возможность и направленность термодинамических процессов, определяет условия взаимного преобразования теплоты и работы, как количественных мер теплового и механического взаимодействия термодинамической системы и окружающей среды.

Необходимо более подробно изучить термодинамические основы теплового двигателя.

Тепловым двигателем называется непрерывно действующее устройство, в котором осуществляется круговые процессы (циклы), где теплота преобразуется в механическую работу.

При изучении тепловых двигателей особое внимание необходимо обратить на замкнутые круговые процессы или циклы. Циклом называется совокупность термодинамических процессов, в результате которых термодинамическая система возвращается в исходное первоначальное состояние.

Уяснить различие между прямыми и обратными циклами. В результате осуществления рабочим телом прямого цикла часть подведенной теплоты преобразуется в механическую работу, а другая часть отдается теплоприемнику. По прямому циклу работают тепловые двигатели. В результате обратного цикла теплота переходит от тела с меньшей температурой к телу с большей температурой за счет подвода энергии извне (совершения работы). Обратные циклы являются циклами холодильных машин.

Провести анализ обратимых и необратимых циклов. Циклы обратимы, когда все процессы, их составляющие, обратимы, и необратимы, если хотя бы один процесс является необратимым.

Особое внимание требуется уделить теореме и анализу цикла Карно. При исследовании замкнутых круговых процессов (циклов) важное место отводится анализу цикла Карно, который представляет собой обратимый термодинамический цикл, состоящий из двух адиабатных и двух изотермических процессов. Из теоремы Карно следует, что термический КПД прямого обратимого цикла Карно зависит только от термодинамических температур теплоотдатчика и теплоприемника и не зависит от природы рабочего тела и конструктивных особенностей двигателя. Термический КПД цикла Карно имеет наибольшее значение по сравнению с термическим КПД любого другого цикла в одном и том же интервале температур. На основании этого цикл Карно используется для сравнительной оценки совершенства тепловых двигателей, эффективности преобразования теплоты в работу.

В прямом цикле Карно подвод и отвод тепла осуществляется в изотермическим процессе, поэтому . Поскольку

, или

.

Эффективность обратного обратимого цикла Карно оценивается холодильным коэффициентом . Для цикла Карно , , откуда следует, что .

Примечание. Методические указания по каждой теме представлены схемами и диаграммами цикла, основными расчетными формулами и зависимостями, методикой расчета циклов.







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1220. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Этапы творческого процесса в изобразительной деятельности По мнению многих авторов, возникновение творческого начала в детской художественной практике носит такой же поэтапный характер, как и процесс творчества у мастеров искусства...

Тема 5. Анализ количественного и качественного состава персонала Персонал является одним из важнейших факторов в организации. Его состояние и эффективное использование прямо влияет на конечные результаты хозяйственной деятельности организации.

Билет №7 (1 вопрос) Язык как средство общения и форма существования национальной культуры. Русский литературный язык как нормированная и обработанная форма общенародного языка Важнейшая функция языка - коммуникативная функция, т.е. функция общения Язык представлен в двух своих разновидностях...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия