 |
|
Законы термодинамики для закрытых и открытых систем
ТЕПЛОТЕХНИКА
ТЕХНИЧЕСКАЯ
ТЕРМОДИНАМИКА
Санкт-Петербург
Издательство Политехнического университета
УДК 536.24 : 621.184 (075.8)
Юркинский В.П. Теплотехника. Техническая термодинамика: Учеб.
пособие. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. 120 с.
Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений,
обучающихся на факультетах теплотехнического профиля по направлению
подготовки 140400 – «Техническая физика» и соответствует государственному
образовательному стандарту дисциплины «Техническая термодинамика и
теплотехника» направления бакалаврской подготовки 550500 – «Металлургия».
В пособии рассмотрены теоретические основы равновесной термодинамики
газовых систем и с учетом закономерностей равновесной термодинамики
проанализированы теоретические и практические основы работы различных
тепловых устройств: термодинамические циклы их работы, оценка эффективности
работы и способы увеличения КПД. Рассмотрены основы неравновесной
термодинамики.
Табл.3. Ил. 51. Библиогр.: 10 назв.
ISBN © Санкт-Петербургский государственный
политехнический университет
ВВЕДЕНИЕ
Техническая термодинамика и теплотехника является общетехнической
фундаментальной дисциплиной, которая служит основой теплоэнергетичес-
кого образования студентов = металлургов и поможет им при изучении спе-
цииальных дисциплин, а также в их дальнейшей практической деятельности.
В современном металлургическом и химико-технологическом произ-
водстве существенную роль играют теплотехнические процессы, которые
требуют постоянного научно = технического контроля и экономии тепловых
и материальных ресурсов. Создание различных высокотемпературных
тепловыделяющих и теплоиспользующих агрегатов различного профиля и их
практическая эксплуатация основаны на знании и использовании различных
закономерностей, рассматриваемых в технической термодинамике и тепло-технике. Технический прогресс в современной технической энергетике определяется в основном топливной экономичностью высокотемпературных установок и их экологической безопасностью.
Большинство процессов, протекающих в современных высокотем-
пературных установках (печи различного профиля, газо- и паротурбинные установки, котлоагрегаты и др.) осуществляются при высоких температурах
и связаны с большими затратами тепловой энергии, что обуславливает
высокое значение теплотехники, позволяющей на основе теоретических
закономерностей решать практические вопросы теплофизического профиля,
обеспечивая экономичность и экологическую безопасность в работе совре-
менных высокотемпературных установок.
Современное металлургическое и химическое производства включают
в основной технологический цикл различные энергетичекие установки (ТЭЦ,
котельные, компрессорные, утилизационные, холодильные и теплонасосные
установки), производящие технологическую или энерготехническую про-
дукцию. Совершенствование энергетической отрасли технического
производства связано с его интенсификацией, внедрением более энерго-
экономичных технологий, повышением коэффициента утилизации вторич-
ных энергоресурсов и созданием безотходной, высокоавтоматизированной
__________экономичной технологии с использованием современных ЭВМ.
В задачу курса технической термодинамики и теплотехники входит
подготовка инженера – технолога, способного решать практические пробле-
мы, возникающие при проектировании и эксплуатации современного разно-
образного теплоэнергетического оборудования.
Законы термодинамики для закрытых и открытых систем
Основные понятия и определения
Теплотехника – наука, которая изучает методы получения, преобра-
зования, передачи и использования теплоты, а также принципы действия и
конструктивные особенности тепловых машин, аппаратов и теплотехничес-
ких устройств.
Различают два принципиально разных метода использования теплоты
– энергетическое и технологическое. При энергетическом использовании,
теплота преобразуется в механическую работу, с помощью которой в генера-
торах создается электрическая энергия. Теплоту при этом получают сжига-
нием топлива в котельных установках или непосредственно в двигателях
внутреннего сгорания. При технологическом методе теплота используется
для направленного изменения свойств различных тел (плавления тел,
изменения их структуры, механических, физических и химических свойств).