Термодинамика и теплопередача

Description

Конспект лекций для студентов 3 курса специальности 190302 "Вагоны" (В). – М.: МИИТ, 2011. – 79 с.Термодинамика. Предмет и метод термодинамики. Термодинамическая система. Термодинамические параметры состояния. Уравнение состояния. Термодинамический процесс. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия. Работа расширения. Теплота. Аналитическое выражение первого закона термодинамики. Энтальпия. Второй закон термодинамики. Энтропия. Общая формулировка второго закона. Прямой цикл Карно. Обобщенный (регенеративный) цикл Карно. Обратный цикл Карно. 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. Теплопередача. 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 теплопередачи. Теплоотдача при вынужденном движении теплоносителя. Теплоотдача при естественной конвекции. Теплопередача. Сложный теплообмен. Теплопередача между двумя жидкостями через разделяющую их стенку. Интенсификация теплопередачи. Тепловая изолояция. Основы теплового расчета теплообменных аппаратов. Типы теплообменных аппаратов. Расчетные уравнения. Учет возможных отклонений реальных условий работы теплообменника от расчетных. Виды теплового расчета теплообменников. Топливо и основные теории горения. Расчет процессов горения твердого, жидкого и газообразного топлива. Количество воздуха, необходимого для горения. Теплота "сгорания" воздуха. Объемы и состав продуктов сгорания. Энтальпия продуктов сгорания. Основы теории горения и организация сжигания топлива в промышленных условиях. Топочные устройства. Особенности сжигания газа. Горелки и топки для газообразного топлива и газоборазных отходов производства. Форсунки и топки для жидкого топлива. Особенности сжигания твердых топлив. Котельные установки. Паровой котел и его основные элементы. Поверхности нагрева котла. Конструкции отечественных котлов. Тепловой баланс парового котла. КПД. Технологическая схема котельной установки. Поршневые ДВС. ДВС. Тепловое расширение. Показатели, характеризующие работу двигателей.