Раздел 1. Т Е Х Н И Ч Е С К А Я Т Е Р М О Д И Н А М И К А

Www.msta.ru

4330

Москва – 2004

УДК 621.1.01(075.8)

ã Воскресенский В.Ю., Мороз Т.Г., Фадеев В.В. П/ред. В.Ю.Воскресенского. Теплотехника. Учебно-практическое пособие.– М.,МГУТУ, 2004

Учебное пособие предназначено для студентов механических и технологических специальностей, изучающих по системе дистанционного обучения дисциплину “Теплотехника“. В кратком и систематизированном виде, в дополнение к ранее изученным материалам по курсу физики, рассматриваются основные законы технической термодинамики и теории тепло-массообмена. В свете этих законов рассматриваются общие принципы действия, расчета и рационального использования современного теплового и, в меньшей мере, холодильного оборудования, применяемого в том числе и на предприятиях пищевой промышленности. В пособии опущен ряд традиционных тем (политропные процессы, термодинамические потенциалы, основы теории теплового подобия, двигатели внутреннего сгорания и ряд других). Студенты могут при необходимости воспользоваться рекомендованной литературой. Изложение важнейших тем дисциплины сопровождается контрольными вопросами, тренировочными заданиями в виде учебных тестов с объяснением ответов, упражнениями и примерами с подробными решениями.

Пособие предназначено для студентов факультетов Управления и информатизации (спец.1706) и Технологического менеджмента (спец.2701-2712, 3511) 3-го курса полной и 2-го курса сокращенной форм обучения

Авторы: Воскресенский Всеволод Юрьевич (раздел I), Мороз Тамара Георгиевна (раздел II), Фадеев Владимир Васильевич (раздел III).      

Рецензенты: Щеренко А.П. проф. д.т.н. директор института оборудования и информационных технологий Московского государственного университета пищевых производств

Мороз С.Ф. доцент кафедры ОКМ, Московского энергетического института (Технического Университета).

Редактор Свешникова Н.И.

ISBN 5 – 89933 – 032 – 5

ã Московский государственный университет технологий и управления, 2004

109004 М., Земляной вал, 73

С о д е р ж а н и е

Раздел 1. Т Е Х Н И Ч Е С К А Я Т Е Р М О Д И Н А М И К А

   В нашем курсе мы в первую очередь рассмотрим объекты, которые называют рабочими телами и теплоносителями. Основными рабочими телами являются газ, водяной пар и хладагенты - аммиак и фреоны.

Газ является рабочим телом в двигателях внутреннего сгорания на транспортных средствах, в газотурбинных установках на газоперекачивающих станциях, в воздушных холодильных машинах, а также во вспомогательном оборудовании – компрессорах, детандерах, воздуходувках, калориферах, во множестве теплообменников. Водяной пар и вода являются рабочим телом в паротурбинных установках тепловых, в том числе атомных электростанций. Наряду с тем вода и водяной пар являются важнейшими теплоносителями, используемыми в теплофикационных системах, в районных и заводских котельных, во множестве теплообменных – нагревающих и охлаждающих - аппаратов, установленных на предприятиях пищевой и других отраслей промышленности.

Хладагенты заполняют контуры холодильных машин на хладокомбинатах и холодильниках, в том числе в бытовых холодильниках. В холодильных системах также используются теплоносители (рассолы), однако традиционно их называют хладоносителями.

Особенностью рабочего тела является его способность сжиматься и расширяться, особенно при конденсации и испарении. При этом рабочее тело увеличивает или уменьшает содержащуюся в нем энтальпию и энтропию за счет воспринимаемых извне или отдаваемых вовне потоков энергии.

 Как установлено первым законом термодинамики, имеют место два принципиально различных, качественно отличающихся вида таких потоков энергии:

1)возникающие при совершении работы сил давления (за счет изменения объема рабочего тела в замкнутом объеме) и технической работы (за счет изменения его давления в потоке рабочего тела);

2)возникающие вследствие разности температур, вызывающей теплообмен.

 Теплоносители отличаются от рабочих тел тем, что не участвуют в совершении работы сил давления и технической работы: их назначение – воспринимать тепловые потоки от нагретых объектов, по трубопроводам направляться к другим, холодным объектам и передавать им эти тепловые потоки.

Рабочее тело, циркулируя по контуру теплосиловой машины, способно превращать часть подведенного к нему теплового потока в работу над внешней средой, и наоборот, совершенная над рабочим телом работа может превращаться с помощью рабочего тела в тепловой поток, передаваемый внешней среде.

При этом количество энергии, переносимой этими двумя потоками энергии, измеряется теперь, с введением единиц СИ, в одинаковых единицах – джоулях, килоджоулях, мегаджоулях и проч.[1] Тепловые потоки, образующиеся при сжигании топлива – горючих газов, бензина – служат источником для производства потоков энергии, называемых работой, в частности, потоков электроэнергии на электростанциях. Эти превращения сопровождается, увы, неизбежным выбросом большей части исходного теплового потока в атмосферу.

Мы поможем в написании ваших работ!