yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share

Теплотехніка

1 ВСТУП

            При вивченні основ теплотехніки велике значення має набуття студентами навичок застосування методів термодинаміки до розв’язання практичних задач у галузі теплотехнічного устаткування і виконання простих теплотехнічних розрахунків. Ці навички студенти здобувають на практичних і самостійних заняттях під час розв’язання контрольного завдання з теоретичних основ теплотехніки.

            Контрольну роботу рекомендуємо виконувати поступово, після вивчення відповідного розділу теоретичного курсу (1, 2, 3) та ознайомлення з розв’язанням аналогічних задач в навчальній літературі (4, 5, 6). В контрольних задачах робочим тілом слід вважати ідеальний газ зі сталою теплоємністю, який підлягає рівнянню Клапейрона Рυ=RT (для 1 кг) або RV=mRT (для m, кг),

де R – питома газова стала, R=8,314/m (кДж/кг·К);

     m - мольна маса даного газу, кг/кмоль.

Для масових теплоємностей Ср і Сv ідеальних газів при Срv=k на підставі рівняння Майєра Срv= R справедливі такі відношення:

Сv=R /(k-1)   i   Ср= Rk/(k-1),

причому Ср і Сv, за наближеними даними молекулярно-кінетичної теорії, не залежать від тиску і температури.

            Калоричні властивості ідеальних газів характеризуються такими співвідношеннями:

di=CpdT, Di=i2–i1=CpDTdu=СvdT, Du=u2-u1=СvDT, dS = CpdT/T-Rdp/p;    DS=S2-S1= Cpln T2/T1-Rln P2/P1,

або зміна питомої ентропії дорівнює

DS=q/Tm,

де Tm - середньотермодинамічна абсолютна температура тіла в даному квазістатичному процесі, Tm=(Т21)/ ln T2/T1.

            Втрати ексергії внаслідок необоротності процесів (DSс>0) визначаються за рівнянням Гюі-Стодоли

П=ТоDSс,

де То – температура довкілля;

     DS – зміна ентропії ізольованої системи,

3

      DSс - ,

або з основного рівняння технічної термодинаміки

П=(ех1-ех2)+еxq-lп ,

де  ех=(і-іо)-То(S-So ) - питома ексергія маси робочого тіла;

     еxq=q [1-To/Tдж] - ексергія потоку тепла;

     lп= lтех+Dk=l-Dp - питома робота переміщення ;

     lтех-технічна робота потоку;

     Dk – зміна кінетичної енергії потоку, ;

     l – термодинамічна (деформаційна) робота;

     Dp - зміна потенціальної енергії тиску, p2u2 p1u1;

     Tджm – середня абсолютна температура джерела.

            Необхідні теплофізичні характеристики окремих газів і деяких матеріалів наведені в таблицях додатків.

            Контрольні завдання складені за 300-варіантною системою – кожна з тридцяти задач має десятиваріантні числові дані, які вибираються залежно від останньої цифри залікової книжки студента, а номер задачі – за порядковим номером списку групи.

            Умови завдання переписуються повністю, потім у скороченому вигляді числові дані з переліком невідомих, які треба визначити. Розв’язання задачі слід супроводжувати короткими поясненнями, щоб було зрозуміло, яку величину визначають і з якого рівняння. Треба також називати одиниці вимірювання величин, які отримані в результаті підрахування, і ті, що задані за умовами завдання. Контрольна робота оформляється на аркушах формату А4, на титульному аркуші зазначаються назва предмета, варіант завдання, прізвище та ім’я студента. В кінці роботи студент наводить список використаної літератури та ставить свій підпис. Оформлена належним чином робота здається на перевірку викладачеві не пізніше ніж за два тижні до початку сесії. Після виправлення помилок і зауважень, зазначених викладачем, студент захищає свою роботу під час консультацій та індивідуальних занять.

 

4

 

3