С.О. Коновалова, л.В. Дементій організація самостійної роботи
СТУДЕНТА З ДИСЦИПЛІНИ «ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ТЕПЛОТЕХНІКИ»
Краматорськ
УДК 621.1.016
ББК 31.31
К 64
Рецензенти:
Просяник О.В., д.х.н, професор, завідувач кафедри охорони праці Українського державного хіміко-технологічного університету;
Бажин А.И., д.ф.-м.н., професор, завідувач кафедри фізики твердого тіла та фізичного матеріаловедення Донецького національного університету.
Коновалова С.О., Дементій Л.В.
К 64 Організація самостійної роботи студента з дисципліни «Теоретичні основи теплотехніки» для технічних спеціальностей денної форми навчання. – Краматорськ: ДДМА, 2007. – 124 с.
ISBN 978-966-379-228-6
У посібнику наведено основні положення щодо організації самостійної роботи студентів з дисципліни «Теоретичні основи теплотехніки», надано тематичний план лекцій, робочий план лабораторних робіт, заготівки звітів про лабораторні роботи, робочий план практичних робіт. Наведено рекомендації з виконання розрахункових робіт, питання для підготовки до захисту лабораторних робіт та розрахункових завдань, а також довідковий матеріал. Даний посібник складено з метою зменшення непродуктивних витрат часу студента на підготовку до занять, сприяє більш раціональному плануванню часу.
УДК 621.1.016
ББК 31.31
ISBN978-966-379-228-6© С.О. Коновалова,
Л.В. Дементій,2007
© ДДМА, 2007
ЗМІСТ
1ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ НАД КУРСОМ “ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ТЕПЛОТЕХНІКИ” 6
2 ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН ЛЕКЦІЙ 8
3 ЛАБОРАТОРНІ РОБОТИ 10
3.1 Загальні вимоги до лабораторного практикуму 10
3.2 Робочий план лабораторних робіт 11
Лабораторна робота № 1 13
Лабораторна робота № 2 16
Лабораторна робота № 3 19
Лабораторна робота № 4 22
Лабораторна робота № 5 25
Лабораторна робота № 6 28
Лабораторна робота № 7 32
Лабораторна робота № 8 36
3.3 Тести для перевірки підготовки до лабораторних робіт 39
4 ПРАКТИЧНІ ЗАНЯТТЯ 54
4.1 План практичних занять 54
4.2 Приклади рішення задач 54
Заняття № 1. Основні параметри робочого тіла. Рівняння стану ідеальних газів. Термодинамічні процеси 54
Заняття № 2. Властивості реальних газів. hs-Діаграма водяної пари. Розрахунки процесів з реальними газами 61
Заняття № 3. Витікання парів та газів. Розрахунок сопла 68
Заняття № 4. Теплопровідність. Конвективний теплообмін. Випромінювання 70
Заняття № 5. Розрахунки теплообмінних апаратів. Розрахунки циклів ДВЗ та ГТУ 76
4.3 Завдання для самостійного рішення 79
Заняття № 1 79
Заняття № 2 83
Заняття № 3 86
Заняття № 4 89
Заняття № 5 94
5 ІНДИВІДУАЛЬНІ РОЗРАХУНКОВІ ЗАВДАННЯ 98
5.1 Загальні вимоги до виконання розрахункових завдань 98
Завдання № 1 Термодинамічні процеси ідеальних газів. Суміші ідеальних газів 99
Завдання № 2 hs-Діаграма водяної пари. Дроселювання 100
Завдання № 3 Теплопередача 101
Завдання № 4 Теплообмінне устаткування 102
Завдання № 5 Цикл газотурбінної установки 103
5.2 Тести для перевірки рівня підготовки до захисту розрахункових робіт 105
6 ПИТАННЯ ДЛЯ ПІДГОТОВКИ ДО ІСПИТУ 113
ЛІТЕРАТУРА 115
Додаток А 116
Додаток Б 117
Додаток В 119
Додаток Г 120
Додаток Д 121
Додаток Е 123
Додаток Ж 124
Додаток И 125
ВСТУП
Теоретичні основи теплотехніки – це загальнотехнічна дисципліна, що вивчає методи одержання, перетворення, передачі і використання теплоти, а також принципи дії і конструктивних особливостей тепло- і парогенераторів, теплових машин, апаратів і пристроїв.
Курс "Теоретичні основи теплотехніки" складається з 3-х основних розділів:
- основи технічної термодинаміки;
- теорія теплообміну;
- прикладна теплотехніка.
Термодинаміка вивчає закони перетворення енергії в різних фізико-хімічних процесах, що відбуваються в макроскопічних системах і супроводжуються тепловими ефектами. У залежності від задач дослідження визначають загальну, хімічну, технічну термодинаміку, термодинаміку біологічних систем та інше.
Технічна термодинаміка розглядає процеси взаємного перетворення теплоти і роботи. Вона встановлює зв'язок між тепловими, механічними і хімічними процесами, що відбуваються в теплових і холодильних машинах, вивчає процеси, що відбуваються в газах і парах, а також властивості цих тіл при різних фізичних умовах.
Теорія теплообміну вивчає самодовільні необоротні процеси поширення теплоти у просторі.
Технічна термодинаміка та теорія теплообміну є теоретичним фундаментом прикладної теплотехніки.