- •Ответы на вопросы для проверки остаточных знаний по предмету «Теплотехника»
- •1. Какие параметры состояния Вы знаете? Дайте их определение с точки зрения мкт. В каких единицах в системе си они измеряется?
- •2. Дайте определение идеального и реального газа.
- •3. Покажите связь между параметрами состояния для произвольной и заданной массы идеального газа (ур. Менделеева-Клапейрона).
- •4. Какие виды энергии включает внутренняя энергия? в каких единицах в системе си она измеряется? Как определить изменение внутренней энергии системы?
- •5. Что характеризует работа расширения с точки зрения термодинамики? Как определить работу расширения? в каких единицах в системе си она измеряется? Как определить знак работы расширения?
- •6. Что характеризует теплота с точки зрения термодинамики? в каких единицах в системе си она измеряется? Как определить знак теплоты?
- •7. Запишите первый закон термодинамики. Приведите его формулировку и поясните входящие в него величины.
- •8. Дайте определение истинной теплоемкости. От чего зависит ее значение? в каких единицах в системе си она измеряется?
- •9. Дайте определение энтальпии. Как она определяется? в каких единицах в системе си она измеряется? Каков ее физический смысл?
- •10. Дайте определение и запишите уравнение изохорного термодинамического процесса и связь между конечными и начальными параметрами состояния. Изобразите графики процесса в pv- и ts- координатах.
- •11. Дайте определение и запишите уравнение изобарного термодинамического процесса и связь между конечными и начальными параметрами состояния. Изобразите графики процесса в pv- и ts- координатах.
- •12. Дайте определение и запишите уравнение изотермического термодинамического процесса и связь между конечными и начальными параметрами состояния. Изобразите графики процесса в pv- и ts- координатах.
- •14. Для чего предназначен поршневой компрессор? Нарисуйте кинематическую схему одноступенчатого поршневого компрессора и его индикаторную диаграмму.
- •15. Приведите формулировку второго закона термодинамики. Поясните состав тепловой машины.
- •16. Дайте определение цикла. Охарактеризуйте прямой и обратный циклы.
- •17. Нарисуйте кривую образования пара в р,V-координатах и поясните процесс получения пара.
- •18. Нарисуйте процесс фазового превращения льда в р,t-координатах и поясните происходящие процессы. Дайте определение тройной точки. Что такое сублимация?
- •19. Запишите уравнение неразрывности потока для газа и поясните входящие в него величины.
- •20. Запишите уравнение первого закона термодинамики для потока и поясните входящие в него величины.
- •21. Что такое дросселирование, какие параметры и функции состояния вещества и как при этом меняются?
- •22. Нарисуйте цикл двс с изобарным подводом теплоты и поясните основные линии.
- •23. Нарисуйте цикл двс с изохорным подводом теплоты и поясните основные линии.
- •24. Нарисуйте схему газотурбинной установки и поясните ее состав. Нарисуйте цикл гту и поясните основные линии.
- •25. Нарисуйте схему паротурбинной установки и поясните ее состав. Нарисуйте цикл пту (цикл Ренкина) и поясните основные линии
- •1. Какие виды теплообмена Вы знаете? Охарактеризуйте каждый из них.
- •2. Что такое «теплопроводность»? Каков ее механизм.
- •3. Дайте определение теплового потока. Как определить количество тепла при известном тепловом потоке?
- •4. Запишите Закон Фурье и поясните вид выражения.
- •5. Поясните физический смысл коэффициента теплопроводности. В каких единицах он измеряется?
- •6. Что такое «конвективный теплообмен»? Каков его механизм.
- •7. Что влияет на интенсивность конвективного теплообмена?
- •12. Перечислите основные критерии подобия и поясните их физический смысл.
- •13. Какие режимы движения жидкости или газа Вы знаете? Дайте их характеристику. С помощью какого критерия можно определить режим движения?
- •14. Запишите общий вид критериального уравнения для свободного движения теплоносителя.
- •15. Запишите общий вид критериального уравнения для вынужденного движения теплоносителя.
- •16. Что такое «теплообмен излучением»? Каков его механизм.
- •17. Запишите уравнение баланса лучистого теплообмена.
- •18. Что такое абсолютно черное, белое и прозрачное тела?
- •19. Дайте определение теплопередачи. Запишите уравнение для определения количества тепла, переданного теплопередачей.
- •20. Охарактеризуйте сложный теплообмен. Как определить тепловой поток при сложном теплообмене?
- •21. Что называется теплообменным аппаратом. Приведите их классификацию.
- •22. Приведите примеры теплообменных аппаратов смесительного типа.
- •23. Приведите пример теплообменных аппаратов поверхностного типа.
- •24. Какие основные уравнения лежат в основе теплового расчета теплообменных аппаратов?
- •25. Дайте определение водяного эквивалента. Покажите связь между водяными эквивалентами теплоносителей и изменением их температур.
22. Нарисуйте цикл двс с изобарным подводом теплоты и поясните основные линии.
Теоретический цикл ДВС с изобарным подводом тепла состоит из адиабатного сжатия 12 воздуха в цилиндре, изобарного 23 подвода теплоты, адиабатного расширения 34 и изохорного отвода теплоты 41.
В реальных двигателях подвод теплоты осуществляется путем сжигания топлива.
По циклу с изобарным подводом тепла работает дизель.
Цикл с изобарным подводом тепла
23. Нарисуйте цикл двс с изохорным подводом теплоты и поясните основные линии.
Теоретический цикл ДВС с изохорным подводом тепла состоит из адиабатного сжатия 12 воздуха в цилиндре, изохорного 23 подвода теплоты, адиабатного расширения 34 и изохорного отвода теплоты 41.
В реальных двигателях подвод теплоты осуществляется путем сжигания топлива.
По циклу с изобарным подводом тепла работает дизель.
Цикл с изохорным подводом тепла
24. Нарисуйте схему газотурбинной установки и поясните ее состав. Нарисуйте цикл гту и поясните основные линии.
К - воздушный компрессор, Н – топливный насос, С – камера сгорания, Т – турбина, Г – генератор.
Схема газотурбинной установки
Воздушный компрессор К сжимает атмосферный воздух и непрерывно подает его в камеру сгорания С. Туда же насосом Н подается жидкое топливо. Образующиеся в камере продукты сгорания выходят из нее в газовую турбину Т, где адиабатно расширяются, совершая техническую работу. Вал турбины соединен с электрогенератором Г , вырабатывающим электрический ток.
Цикл газотурбинной установки
1 – 2 – адиабатное сжатие в компрессоре.
2 – 3 – изобарный подвод тепла в камере сгорания.
3 – 4 – адиабатное расширение продуктов сгорания в турбине.
4 – 1 – изобарный отвод продуктов сгорания в окружающую среду.
25. Нарисуйте схему паротурбинной установки и поясните ее состав. Нарисуйте цикл пту (цикл Ренкина) и поясните основные линии
Схема паротурбинной установки.
ПК — паровой котел; Т — паровая турбина; Г — электрогенератор, K — конденсатор; H — насос
Пар из котла ПК поступает в паровую турбину Т, где адиабатно расширяется и совершает техническую работу. Вал паровой турбины соединен с электрическим генератором Г, вырабатывающим электрический ток. После турбины пар поступает в конденсатор К, где конденсируется. Конденсат подается насосом Н в паровой котел.
Цикл паротурбинной установки.
1 – 2 – адиабатное расширение пара в паровой турбине.
2 – 3 – изотермическое охлаждение отработанного пара в конденсаторе.
3 – 4 – политропное сжатие конденсата насосом.
4 – 1 – изотермический подвод тепла в паровом котле.
Раздел «Тепломассообмен»
1. Какие виды теплообмена Вы знаете? Охарактеризуйте каждый из них.
Перенос теплоты осуществляется тремя основными способами:
Теплопроводность представляет собой перенос теплоты в твердых телах, обусловленный разностью температур их поверхностей.
Конвекция возможна только в текучей среде. Под конвекцией теплоты понимают процесс ее переноса при перемещении объемов жидкости или газа в пространстве из области с одной температурой в область с другой температурой. При этом перенос теплоты неразрывно связан с переносом самой среды.
Тепловое излучение — процесс распространения теплоты с помощью электромагнитных волн, обусловленный только температурой и оптическими свойствами излучающего тела. При этом внутренняя энергия тела (среды) переходит в энергию излучения.