Техническая термодинамика часть 2 Программа дисциплины




Скачать 365.32 Kb.
НазваниеТехническая термодинамика часть 2 Программа дисциплины
страница1/2
Дата конвертации14.12.2012
Размер365.32 Kb.
ТипПрограмма дисциплины
  1   2


Министерство образования Российской Федерации


Ивановский государственный энергетический университет


Кафедра теоретических основ теплотехники


ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ


ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

ЧАСТЬ 2


Программа дисциплины, методические указания и задания

для выполнения курсовой работы

для студентов заочного факультета специальностей 100500 и 100700


Иваново 2000

Составители: И.М. Чухин

М.И. Частухина

Т.Е. Созинова


Редактор А.А. Варенцов


Данные методические указания предназначены для студентов специальностей 100500 и 100700 заочного факультета. Они включают программу дисциплины "Теоретические основы теплотехники" — раздел "Техническая термодинамика", часть 2, методические указания и задания для выполнения курсовой работы по теме "Циклы паротурбинных установок". Программа дисциплины содержит требования государственного образовательного стандарта (ГОС), перечень всех тем, их объем, формы занятий и список рекомендуемой литературы по данной дисциплине. Методические указания к выполнению курсовой работы содержат варианты заданий, порядок расчета и требования к ее оформлению. Расчет и анализ тепловой экономичности циклов ПТУ предлагается выполнять с последовательным их усложнением: от простого цикла до теплофикационного с регенерацией и вторичным перегревом пара. В заданиях присутствуют элементы оптимизации тепловой экономичности циклов ПТУ.


Методические указания утверждены цикловой методической комиссией ТЭФ.


Рецензент

кафедра теоретических основ теплотехники Ивановского государственного энергетического университета

1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

"ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ"

раздел "ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА". Часть 2


1.1. СОДЕРЖАНИЕ ГОС ПО ДИСЦИПЛИНЕ


Минимум содержания образовательной программы подготовки инженеров по специальностям 100500 — тепловые электрические станции и 100700 — промышленная теплоэнергетика:


Индекс

Наименование дисциплин и их основные разделы

Часов

ОПД.00

ОПД.01

Общепрофессиональные дисциплины направления

"Теоретические основы теплотехники"

Техническая термодинамика

Первый закон термодинамики; второй закон термодинамики; реальные газы; водяной пар; термодинамические свойства реальных газов; P,v- диаграмма; таблицы термодинамических свойств веществ; истечения из сопел; дросселирование; циклы паротурбинных установок; тепловой и энергетический балансы паротурбинной установки; газовые циклы; схемы, циклы и термический КПД двигателей и холодильных установок; основы химической термодинамики.

Теплообмен

Способы теплообмена; дифференциальное уравнение теплопроводности; система дифференциальных уравнений конвективного теплообмена; применение методов подобия и размерностей к изучению процессов конвективного теплообмена; теплоотдача и гидравлическое сопротивление при вынужденном обтекании трубы и пучка труб; расчет коэффициентов теплоотдачи; законы теплового излучения; массообмен; молекулярная диффузия, концентрационная диффузия; термодиффузия; поток массы; вектор плотности потока массы; математическое описание процессов массо-и теплообмена; теплогидравлический расчет теплообменных аппаратов.

2124

509

Ко второй части технической термодинамики относится выделенный жирным шрифтом текст ГОС.

При составлении рабочей программы были учтены требования ГОС по данным специальностям, по математической и общим естественнонаучным дисциплинам — ЕН, общепрофессиональным дисциплинам – ОПД и по специальной подготовке — СП.


1.2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ КУРСА "ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА". Часть 2




темы


Содержание курса

Объем, часы

Лите-ратура







Лекц.

(л.)

Прак.

(пр.)

Лаб.

(л.р.)

Сам.

раб.




1

2

3

4

5

6

7




6 семестр — экзамен

16

8

12

К.Р.




10

Техническая работа. Эксергия в потоке

4

2





1,2,4,6,7


Подготовка и использование рабочего тела в теплоэнергетической установке. Понятие об индикаторной диаграмме. Работа проталкивания. Работа изменения объема, работа изменения давления в потоке, техническая работа. Техническая работа при сжатии и расширении и ее изображение в диаграммах P,v, T,s, h,s для идеальных газов и водяного пара. Эксергия в потоке и ее определение. Представление эксергии в потоке в термодинамических диаграммах. Потери эксергии в потоке за счет трения.


1

2

3

4

5

6

7

11

Истечение газов и паров. Первый закон термодинамики для потока

3 л.

2 пр.

4 л.р.



1,2,4,6,7

Основные характеристики и допущения, принятые при изучении потока. Уравнение неразрывности или сплошности. Закон сохранения энергии для потока. Аналитическое выражение первого закона термодинамики для потока. Анализ адиабатного процесса истечения через сопловой канал. Скорость истечения. Скорость звука. Критическая скорость и критические параметры при истечении через сопло. Суживающееся и комбинированное сопла. Расчет суживающегося и комбинированного сопел при идеальном истечении. Особенности расчета истечения водяного пара. Истечение с потерями, коэффициент потери энергии сопла, скоростной коэффициент, коэффициент расхода. Особенности расчета истечения через сопло с начальной скоростью больше нуля. Течение по длинным трубам. Истечение через диффузор. Торможение потока: условия торможения и параметры заторможенного потока.


1

2

3

4

5

6

7

12

Дросселирование газов и паров

1 л.

1 пр.





1,2,4,6,7


Дросселирование при истечении. Эффект Джоуля–Томсона. Температура инверсии. Дросселирование водяного пара. Техническое применение процесса дросселирования. Потеря работоспособности рабочего тела при дросселировании.


1

2

3

4

5

6

7

13

Смешение газов и паров

1 л.

1 пр.

4 л.р.



1,2,3,6


Методы смешения и определение параметров смеси: смешение в объеме, смешение в потоке, смешение при заполнении объема. Оценка необратимости процессов смешения при наличии и отсутствии теплообмена с внешней средой.


1

2

3

4

5

6

7

14

Циклы газовых двигателей

2 л.




4 л.р.




1,2,3,6,7

Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС).


Цикл и индикаторная диаграмма ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме. Цикл с подводом теплоты при постоянном давлении. Цикл со смешанным подводом теплоты. Оценка термодинамического совершенства циклов ДВС. Распределение эксергетических потерь в ДВС.


Циклы газотурбинных установок (ГТУ).


Принципиальная схема и цикл ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении. ГТУ с замкнутым и разомкнутым процессами. КПД идеальной ГТУ. Влияние необратимости процессов на КПД установки. Оптимальная степень повышения давления. Методы повышения тепловой экономичности ГТУ. Циклы ГТУ с регенерацией. Многоступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением и многоступенчатым подводом теплоты в ГТУ. Распределение эксергетических потерь в ГТУ.


Циклы реактивных двигателей.


Принцип использования реактивной силы. Циклы реактивных двигателей: схема и цикл прямоточного реактивного двигателя, схема и цикл турбореактивного двигателя, схема и принцип работы реактивного двигателя на органическом топливе.


1

2

3

4

5

6

7

15

Циклы паротурбинных установок

3-л

2-пр



К.Р.

1,2,5,6,7,8


Принципиальная схема и цикл паротурбинной установки (ПТУ) на насыщенном водяном паре (цикл Карно). Практическая целесообразность использования цикла ПТУ на перегретом водяном паре и сжатии рабочего тела в жидкой фазе (цикл Ренкина). Идеальный цикл паротурбинной установки и ее КПД. Энергетический баланс идеальной паротурбинной установки. Цикл паротурбинной установки при необратимом адиабатном расширении пара и его тепловая экономичность. Влияние начальных параметров и конечного давления на тепловую экономичность ПТУ. Промежуточный перегрев пара и его влияние на экономичность ПТУ. Выбор оптимального давления вторичного перегрева пара. Циклы при сверхкритических параметрах. Предельный регенеративный цикл и его КПД. Регенеративные циклы ПТУ при постоянном количестве работающего тела и при отборах пара на регенерацию. Термический и внутренний абсолютный КПД регенеративного цикла ПТУ. Удельные расходы пара и теплоты в ПТУ. Уменьшение относительных потерь теплоты в конденсаторе регенеративной ПТУ по сравнению с аналогичной ПТУ без регенерации. Выбор оптимальных давлений отборов пара на регенерацию. Термодинамические основы теплофикации. Эксергетические потери цикла ПТУ. Особенности циклов атомных электростанций с паровым, газовым и другими рабочими телами.


1

2

3

4

5

6

7

16

Сложные циклы

1 л.







1,2,5,6,7


Преимущества и недостатки водяного пара как рабочего тела. Двойные паро-паровые циклы. Цикл ртутно-водяной бинарной установки и его КПД. Сравнение достоинств и недостатков паровых и газовых циклов. Задача повышения средней термодинамической температуры подвода теплоты. Комбинированные парогазовые циклы (ПГУ). ПГУ с котлом-утилизатором, с высоконапорным парогенератором, с низконапорным парогенератором, полузависимая схема ПГУ.


1

2

3

4

5

6

7

17

Циклы холодильных установок

1 л.







1,2,5,6,7



Обратный цикл Карно. Идеальный цикл холодильной установки, холодильный коэффициент, холодопроизводительность. Схема и цикл воздушной холодильной машины. Циклы паровых компрессорных холодильных установок. Пароэжекторные холодильные установки.


Термодинамический принцип преобразования теплоты.


Три принципа установок преобразования теплоты. Термодинамические принципы преобразования теплоты. Трансформаторы теплоты: понижающие, повышающие, отопление при помощи тепловых насосов; цикл для совместного получения теплоты и холода.


1

2

3

4

5

6

7

18*

Элементы химической термодинамики









1,2


* Разделы темы 18 изучаются в порядке ознакомления.


Первый закон термохимии. Химическая составляющая внутренней энергии. Тепловые эффекты реакции. Закон Гесса и его следствие. Зависимость теплового эффекта от температуры. Стандартный тепловой эффект. Второй закон термодинамики, химическое равновесие. Максимальная полезная работа. Уравнение максимальной работы. Закон действующих масс. Константа равновесия и степень диссоциации. Максимальная работа реакции и константа равновесия. Тепловая теорема Нернста. Вычислительные константы равновесия.


Практические занятия



Тема

Число часов

1

Работа изменения давления в потоке при расширении и сжатии, эксергия в потоке.

Истечение газов и паров. Первый закон термодинамики для потока

2

2

Дросселирование газов и паров.

Процессы смешения газов и паров

2

3

Циклы паротурбинных установок

2

4

Циклы парогазовых установок.

Циклы холодильных установок

2



Лабораторные работы



Название

Число часов

1

Истечение воздуха через суживающееся сопло

4

2

Исследование процесса смешения двух потоков воздуха

4

3

Анализ тепловой экономичности циклов газотурбинных установок (на ЭВМ)

4


  1   2

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Техническая термодинамика часть 2 Программа дисциплины iconКарта компетенций дисциплины Техническая термодинамика
Карта компетенций дисциплины Техническая термодинамика базовой части профессионального цикла

Техническая термодинамика часть 2 Программа дисциплины iconТермодинамика учебно
Учебно-методическое пособие предназначено для самостоятельного изучения курса «Техническая термодинамика и теплотехника» ивыполнения...

Техническая термодинамика часть 2 Программа дисциплины iconСписок рекомендуемой литературы по курсу «Техническая термодинамика»
Коновалов В. И. Техническая термодинамика: учеб. / В. И. Коновалов; Федеральное агенство по образованию, гоувпо «Ивановский государственный...

Техническая термодинамика часть 2 Программа дисциплины iconТехническая термодинамика часть 1 Программа дисциплины
Методические указания к выполнению контрольной работы содержат основные теоретические положения, необходимые для выполнения контрольной...

Техническая термодинамика часть 2 Программа дисциплины iconПособие к изучению дисциплины «Термодинамика и теплопередача» и выполнению контрольной работы для студентов 3 курса специальности 160901 «Техническая эксплуатация летательных аппаратов и двигателей» заочного обучения
Термодинамика и теплопередача” и выполнению контрольной работы издается в соответствии с рабочей программой этой дисциплины учебного...

Техническая термодинамика часть 2 Программа дисциплины iconЛитература по ттд ч. 2 для заочников
Чухин И. М., Техническая термодинамика. Часть, Учеб пособие, игэу, 2008, 228 с. (есть на сайте каф. Тот)

Техническая термодинамика часть 2 Программа дисциплины iconЛитература по курсу ттд ч. 1 заочный факультет
Чухин И. М., Техническая термодинамика. Часть, Учебн пособие, игэу, 2006, 224 с. (есть на сайте каф. Тот)

Техническая термодинамика часть 2 Программа дисциплины iconРабочая программа по дисциплине опд. Ф. 11 «Техническая термодинамика и теплотехника»
Цель преподавания дисциплины: Формирование у студентов комплекса теплотехнических знаний, позволяющих разрабатывать и эксплуатировать...

Техническая термодинамика часть 2 Программа дисциплины iconТеоретические вопросы по курсу "Техническая термодинамика" часть 2
Изобразите обобщенную схему тепловой энергетической установки (тэу) и дайте краткую характеристику назначения каждого элемента этой...

Техническая термодинамика часть 2 Программа дисциплины iconПрограмма дисциплины причинная термодинамика и статфизика
Рабочая программа дисциплины "Причинная термодинамика и статфизика" предназначена для студентов 2 курса магистратуры


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница