Описание содержания основных тем
Nbsp; УДК 621.31.031 Соснина Е.Н. Общая энергетика:комплекс учебно-методических материалов / Е.Н. Соснина; НГТУ им. Р.Е. Алексеева. Нижний Новгород, 2008. – 129 с. Приводятся сведения об энергетических ресурсах Земли, рассматриваются теоретические основы преобразования энергии в тепловых двигателях. Описываются схемы и принципы работы тепловых, атомных, гидравлических электрических станций, нетрадиционных источников энергии. Даются задания и варианты лабораторных работ, методические указания по их выполнению, а также вопросы для проверки знаний. Предназначено для студентов заочной и дистанционной форм обучения по специальности 140211 – «Электроснабжение». Рецензент д-р техн. наук, проф. О.С. Хватов Научный редактор д-р техн. наук, проф. Г.Я. Вагин Редактор Е.В. Комарова Компьютерная верстка В.В. Пятко Подписано в печать 14.05.2008. Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 8,0.Уч. - изд. л.7,5. Тираж 300 экз. Заказ Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева. Типография НГТУ. Адрес университета и полиграфического предприятия: 603950, г. Нижний Новгород, ул. К.Минина, 24. © Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева , 2008 © Соснина Е.Н., 2008
|
|
|
СОДЕРЖАНИЕ
| Список принятых сокращений………………………………………………… | 5 | |||||
| 1. | Пояснительная записка……………………………………………………... | 7 | ||||
| 2. | Рабочая программа …………………………………………………………. | 7 | ||||
| 3. | Опорный конспект лекций………………………………………………… | 9 | ||||
| 3.1. Общие сведения…………………………………………….…………….. | 9 | |||||
| 3.2. Энергетические ресурсы Земли ………………………………………… | 10 | |||||
| 3.2.1. Органическое топливо (ископаемое горючее)………….……… | 10 | |||||
| 3.2.2. Ядерное топливо………………..………………………………….. | 19 | |||||
| 3.2.3. Геофизическая энергия………..…………………………………… | 22 | |||||
| 3.3. Основы теплотехники……………………………………………………. | 24 | |||||
| 3.3.1. Основные положения технической термодинамики……………. | 24 | |||||
| 3.3.2. Основные понятия теории теплообмена…………………………. | 36 | |||||
| 3.4. Традиционные способы преобразования энергии органического и ядерного топлива ….……………………………………………………… | 43 | |||||
| 3.4.1. Тепловые конденсационные электрические станции……………. | 43 | |||||
| 3.4.2. Теплоэлектроцентрали………………………………………........... | 50 | |||||
| 3.4.3. Котельные установки …….….…………………………………….. | 51 | |||||
| 3.4.4. Газотурбинные установки…………………………………………. | 57 | |||||
| 3.4.5. Парогазовые установки……………………………………………. | 58 | |||||
| 3.4.6. Атомные электрические станции…………………………………. | 59 | |||||
| 3.4.7. Воздействие тепловых и атомных электростанций на окружаю- щую среду…………………………………………………………….. | 65 | |||||
| 3.5. Гидроэнергетика………………………………………………………… | 67 | |||||
| 3.5.1. Типы гидроэнергетических установок……………………..……. | 67 | |||||
| 3.5.2. Основные характеристики гидроэнергетических установок…… | 69 | |||||
| 3.5.3. Схемы использования водной энергии…………………………… | 71 | |||||
| 3.5.4. Гидравлические турбины…………………………………………. | 76 | |||||
| 3.5.5. Регулирование речного стока……………………………………… | 80 | |||||
| 3.6. Малая энергетика………………………………………………...………. | 84 | |||||
| 3.6.1. Солнечные энергоустановки………………………………………. | 84 | |||||
| 3.6.2. Геотермальные энергоустановки………………………….………. | 86 | |||||
| 3.6.3. Ветроэнергетические установки…………………………………... | 87 | |||||
| 3.6.4. Мини- и микроГЭС……………..…………………………………. | 90 | |||||
| 3.6.5. Когенерационные энергоустановки………………………………. | 91 | |||||
| 3.6.6. Использование энергии биомассы………………………………… | 91 | |||||
| 3.6.7. Волновые энергоустановки………………………………………... | 92 | |||||
| 3.6.8. Методы прямого преобразования энергии……………………….. | 92 | |||||
| 3.7. Накопители энергии……………………………………….……………... | 97 | |||||
| 3.7.1. Механические накопители……………………….……………….. | 98 | |||||
| 3.7.2. Химические накопители…..……………………………….……… | 99 | |||||
| 3.7.3. Тепловые накопители……………………………………………... | 101 | |||||
| 3.7.4. Электромагнитные накопители ……………………….................. | 103 | |||||
| 4. | Практическая часть………………………………………………………… | 106 | ||||
| 4.1. Описание лабораторных работ……………..……….…………………… | 106 | |||||
| 4.2. Исходные данные………………………………………………….……... | 109 | |||||
| 4.3. Методические указания к выполнению лабораторных работ………… | 117 | |||||
| 4.3.1. Пример выполнения лабораторной работы 1…..……………….. | 117 | |||||
| 4.3.2. Пример выполнения лабораторной работы 2…………….……… | 119 | |||||
| 4.3.3. Пример выполнения лабораторной работы 3.…………………... | 121 | |||||
| 5. | Контроль знаний …………..………………………………………………... | 123 | ||||
| Глоссарий…………………………………………………………………….........
| 125 | |||||
| Список рекомендуемой литературы…………..………………………………..
| 129 | |||||
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АПВ – аккумулятор питательной воды
АСВ – аккумулятор сетевой воды
АФП – аккумулятор фазового перехода
АЭС – атомная электростанция
АЭУ – атомная энергетическая установка
БН – реактор на быстрых нейтронах
ВАЭС – воздухоаккумулирующая электростанция
ВВЭР – водо-водяной энергетический реактор
ВлЭУ – волновая энергетическая установка
ВЭС – ветроэлектростанция
ВЭУ – ветроэнергетическая установка
ГАЭС – гидроаккумулирующая электростанция
ГеоТЭС – геотермальная электростанция
ГПА – газопоршневой агрегат
ГТУ – газотурбинная установка
ГЭС – гидроэлектростанция
ГЭУ – гидроэнергетическая установка
ДВС – двигатель внутреннего сгорания
ЕН – емкостный накопитель
КПД – коэффициент полезного действия
КЭС – конденсационная электростанция
МГЭС – мини- и микрогидроэлектростанции
НВИЭ – нетрадиционные возобновляемые источники энергии
ПА – паровой аккумулятор
ПВА – пароводяной аккумулятор
ПГ – парогенератор
ПТ – промежуточный теплообменник
ПГУ – парогазовая установка
ПД – продукты деления
ПТУ – паротурбинная установка
ПЭС – приливная электростанция
РОУ – редукционно-охладительная установка
РТ – регенеративный теплообменник
СГТ – синтетическое газообразное топливо
СЖТ – синтетическое жидкое топливо
СП – сетевой подогреватель
СПИН – сверхпроводящий индуктивный накопитель энергии
СЭС – солнечная электростанция
ТВС – тепловыделяющие сборки
твэл – тепловыделяющий элемент
ТЭ – топливный элемент
ТЭГ – термоэлектрический генератор
ТЭП – термоэмиссионный преобразователь энергии
ТЭС – тепловая электростанция
ТЭЦ – теплоэлектроцентраль
ФЭП – фотоэлектрический преобразователь
ЭГ – энергетический газ
ЭГД – электрогидродинамический генератор
ЭХЭС – электрохимическая электростанция
ЭР – энергоресурсы
ЭХА – электрохимический аккумулятор
ЭХГ – электрохимический генератор
ЭЭ – электроэнергия
ЭХЭУ – электрохимическая энергетическая установка
ЯР – ядерный реактор
ЯТ – ядерное топливо
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Целью преподавания дисциплины «Общая энергетика» является изучение теоретических основ работы энергетических установок, их количественных и качественных характеристик, необходимое специалистам электроэнергетического профиля, работающим на тепловых, атомных электростанциях, в энергетических системах, а также в системах энергоснабжения промышленных предприятий. Данная дисциплина базируется на комплексе предшествующих естественнонаучных и общетехнических дисциплин: физике, химии, гидравлике, электротехнике, экологии.
При изучении дисциплины «Общая энергетика» студенты получают сведения о невозобновляемых и возобновляемых энергетических ресурсах; основных положениях технической термодинамики и основах теплообмена; схемах и принципах работы тепловых, атомных, гидравлических и других электрических станций; основном оборудовании электрических станций; энергетических установках малой энергетики; накопителях энергии.
В результате изучения данной дисциплины студенты приобретают знания по теоретическим основам методов преобразования энергии; умение использовать принципы технологического процесса производства электроэнергии на различных типах энергетических установок, включая нетрадиционные источники энергии; навыки составления принципиальных схем основных типов энергоустановок и расчета их базовых энергетических показателей.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ГОС ВПО по направлению подготовки бакалавров 140200 «Электроэнергетика».
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Тематический план дисциплины
| № п/п | Наименование раздела, темы | Заочная форма обучения | ||||
| Всего час. | Ауд. | Лекции | Лаб. раб. | Сам. раб. | ||
| 1 | Общие сведения | 2 | 1 | 1 | - | 1 |
| 2 | Энергетические ресурсы Земли | 17 | 4 | 2 | 2 | 13 |
| 3 | Основы теплотехники | 20 | 4 | 2 | 2 | 20 |
| 4 | Традиционные способы преобразования энергии органического и ядерного топлива | 20 | 4 | 2 | 2 | 12 |
| 5 | Гидроэнергетика | 16 | 2 | 2 | - | 14 |
| 6 | Малая энергетика | 16 | 2 | 2 | - | 14 |
| 7 | Накопители энергии | 9 | 1 | 1 | - | 8 |
| Итого | 100 | 18 | 12 | 6 | 82 | |
| Форма контроля знаний студента: Экзамен | ||||||
Описание содержания основных тем
Общие сведения
Основные понятия и определения. Энергопроизводство в России. Пять стадий энергопроизводства. +
Энергетические ресурсы Земли
Органическое топливо (ископаемое горючее). Классификация и характеристики органического топлива. Нефть; природный газ; уголь (добыча, переработка, транспортировка). Синтетическое топливо. Горение органического топлива. Ядерное топливо. Ядерное деление. Ядерный топливный цикл. Термоядерный синтез. Геофизическая энергия: солнечная энергия; гидроэнергия; энергия ветра; геотермальная энергия.
Основы теплотехники
Основные положения технической термодинамики. Параметры состояния. Теплота и работа. Внутренняя энергия. Первый и второй законы термодинамики. Энтропия. Цикл и теоремы Карно. Термодинамические процессы. Первый закон термодинамики для потока. Свойства и уравнение состояния реальных газов. Понятие о водяном паре. Основные термодинамические процессы водяного пара в h,s-диаграмме. Термодинамические циклы паротурбинных и газотурбинных установок, двигателей внутреннего сгорания. Основные понятия теории теплообмена. Теплопроводность. Конвективный теплообмен. Тепловое излучение. Теплопередача. Типы теплообменных аппаратов и их расчет.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 257; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!