Учебное пособие. Термодинамика и теплопередача

Термодинамика и теплопередача.

Раздел I. Техническая термодинамика

Раздел II. Основы газовой динамики ГТД

Санкт – Петербург

СОДЕРЖАНИЕ

Основные условные обозначения, сокращения, используемые индексы……..…8

Предисловие……………………………………………………………………...…12

Введение…………………………………………………………………………….14

Раздел I

Техническая термодинамика

Тема 1. Газ, как рабочее тело термодинамических систем

1.1. Структура основных понятий термодинамики авиационных ГТД...........17

1.2. Основные понятия и определения термодинамики………………………19

1.3. Реальный и идеальный газы. Параметры состояния рабочего тела...…...21

1.3.1. Давление…………………………………………………………………...22

1.3.2. Температура……………….………………………………………………26

1.3.3. Удельный объём плотность………………………………………………29

1.4. Уравнение состояния идеального и реального газов…..…………………30

1.4.1. Уравнение состояния идеального газа…………………………………..30

1.4.2. Уравнение состояния реального газа……………………………………32

1.5. Понятие о термодинамическом процессе. Равновесные (обратимые)

и неравновесные (необратимые) процессы…..…………………………..33

1.5.1. Равновесные (обратимые) процессы…………………………………….33

1.5.2. Графическое изображение термодинамического процесса…………….36

1.5.3. Неравновесные (необратимые) процессы……………………………….36

Примеры решения задач………………………………………………………...39

Проверьте, как Вы усвоили материал…………………………………………..42

Тема 2. Первый закон термодинамики

2.1. Внутренняя энергия рабочего тела. Изменение внутренней энергии…...43

2.2. Работа газа, как форма передачи энергии в термодинамическом процессе…………………………………………………………………..…47

2.3. Теплота, как форма передачи энергии в термодинамическом процессе……………………………………………………………………..52

2.4. Энтропия.Энтропийная “T-s” диаграмма…………………………………53

2.5. Зависимость количества работы и теплоты от характера термодинамического процесса…………………………………………….56

2.6. Теплоёмкость газа. Уравнение Майера. Показатель адиабаты…………..59

2.7. Энтальпия……………………………………………………………………64

2.8. Техническая работа (работа движущегося газа)………………………….66

2.9. Содержание и уравнение первого закона термодинамики……………….68

2.10. Чистые вещества и смеси газов…………………………………………...71

Примеры решения задач………………………………………………………...75

Проверьте, как Вы усвоили материал…………………………………………..83

Тема 3. Термодинамические процессы

3.1. Последовательность и объём расчёта термодинамических процессов (методика их исследования)……………………………………………….85

3.2. Изохорный процесс: определение, осуществление, исследование……...86

3.2.1. Исследование изохорного процесса……………………………………..86

3.3. Изобарный процесс: определение, осуществление, исследование………90

3.3.1. Исследование изобарного процесса……………………………………..90

3.4. Изотермический процесс: определение, осуществление, исследование………………………………………………………………..94

3.4.1. Исследование изотермического процесса……………………………….94

3.5. Адиабатный процесс: определение, осуществление, исследование…….97

3.5.1. Исследование адиабатного процесса…………………………………….98

3.6. Сравнение адиабаты и изотермы…………………………………………103

3.7. Обобщающее значение политропных процессов………………………..104

3.8. Энтальпийная “i-s” диаграмма (“i-s” координаты)……………………...109

Примеры решения задач……………………………………………………….113

Проверьте, как Вы усвоили материал…………………………………………117

Тема 4. Второй закон термодинамики

4.1. Понятие о круговых процессах (циклах). Прямой цикл (цикл тепловой машины)…………………………………………………………………...118

4.2. Полезная работа цикла. Термический КПД цикла………………………120

4.3. Цикл Карно и теорема Карно……………………………………………..123

4.4. Обратные циклы (циклы холодильных машин)…………………………128

4.5. Второй закон термодинамики. Формулировки второго закона термодинамики……………………………………………………………132

4.6. Второй закон термодинамики и энтропия……………………………….137

4.7. Статистическая интерпретация второго закона термодинамики ………140

Примеры решения задач……………………………………………………….148

Информация к размышлению…………………………………………………153

Проверьте, как Вы усвоили материал…………………………………………155

Тема 5. Идеальные циклы тепловых двигателей

5.1. Особенности термодинамического метода исследования циклов

тепловых двигателей……………………………………………………...156

5.2. Схема устройства и принцип работы авиационного газотурбинного двигателя (ГТД)…………………………………………………………...158

5.3. Идеальный цикл ГТД (цикл Брайтона-Стечкина)……………………….160

5.4. Работа и термический КПД цикла ГТД…………………………………..163

5.5. Цикл с подводом тепла при постоянном объёме (υ = const) и полном расширении (цикл Гемфри)………………………………………………173

5.6. Сравнение циклов Брайтона и Гемфри…………………………………..176

5.7. Цикл с регенерацией тепла………………………………………………..177

5.8. Цикл со ступенчатым подводом тепла…………………………………...181

5.9. Эксергетический метод термодинамического анализа………………….184

5.10. Идеальные циклы двигателей внутреннего сгорания (ДВС)………….189

5.10.1. Идеальный цикл ДВС с подводом тепла при постоянном объёме

(цикл Отто)……………………………………………………………...189

5.10.2. Идеальный цикл ДВС с подводом тепла при постоянном давлении

(цикл Дизеля)…………………………………………………………...196

5.10.3. Сравнение циклов Отто и Дизеля……………………………………..200

5.10.4. Цикл ДВС со смешанным теплоподводом……………………………202

Примеры решения задач……………………………………………………….204

Проверьте, как Вы усвоили материал…………………………………………210

Дата добавления: 2014-09-08; просмотров: 302; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!