Теплотехника

Рассматриваются основные положения технической термодинамики и теплопередачи, приведены методы оценки эффективности теплотехнического оборудования судна. Подробно исследуются циклы двигателей внутреннего сгорания, парогазотурбинных и холодильных установок.
Пособие предназначено для учащихся морских, колледжей и мореходных училищ, может быть полезно судовым механикам, эксплуатирующим энергетические установки морских судов.
Введение
Дисциплина '"Теплотехника" является профилирующей при подготовке судовых механиков по эксплуатации теплоэнергетического оборудований" морских судов. Это обусловлено тем, что процессы получения, использования и переноса теплоты имеются практически во всех устройствах судовой энергетической установки (СЭУ).
Судовая энергетическая установка включает в себя тепловые двигатели, холодильную установку и электротеплообменное оборудование; Эффективная эксплуатация СЭУ" является важнейшей задачей деятельности судового, механика.
Выбор И поддержание выгодного эксплуатационного режима работы СЭУ возможно, если известны и понятны все процессы, протекающие в ее элементах" их закономерности, полезные, негативные последствия. Дисциплина, изучающая закономерности, превращения теплоты в техническую работу и теплопередачу в аппаратах, получила наименование теплотехника.
Теплотехника как элемент экономики отражает уровень развития топливно-энергетического комплекса страны. Поэтому для всех специалистов, в том числе судовых, важной задачей является экономия топлива и энергии. Последнее позволяет считать ТТ исходной дисциплиной в учебном процессе будущих судомехаников.
В настоящее время на морских судах в качестве тепловых двигателей применяются средне- и малооборотные дизели, утилизационные паровые турбоприводы и газотурбодвигатели.
В перспективе намечается тенденция использования в теплоэнергетике прямых преобразователей теплоты в электричество и установок холодного термоядерного синтеза, исключающих загрязнение окружающей среды (ОС).
Учебный процесс предполагает решение нескольких задач [3].
1. Определение термодинамических и других теплофизических свойств рабочих тел (РТ) и расчет термодинамических процессов.
2. Изучение закономерностей преобразования теплоты в работу и принципа действия конкретного типа двигателя.
3. Оценка эффективности выбранного способа получения работы.
4. Определение возможного максимального значения термического коэффициента полезного действия (КПД).
5. Изучение способов получения искусственного холода и оценка их эффективности.
6. Изучение закономерностей распространения теплоты в твердых телах и подвижных средах, особенно в случае переноса теплоты от среды к среде через стенку, и оценка интенсивности этих процессов.
7. Ознакомление с характеристиками теплообменных аппаратов разного назначения.
В процессе обучения учащиеся изучают:
основные положения и закономерности термодинамики и теплопередачи, их проявления в судовой технике;
принципы действия судовой теплоэнергии и ее эффективной эксплуатации;
способы повышения КПД, экономии теплоты и снижения уровня загрязнения ОС;
состояние и перспективы, развития судовой теплоэнергетики содержание, назначение теплофизических, свойств и теплотехнических характеристик рабочих тел в различных процессах и циклах.
Эти знания позволяют им, научиться определять свойства РТ, рассчитывать характеристики и показатели эффективности процессов и циклов, изображать циклы и процессы в диаграммах состояния и анализировать их, различать процессы теплопередаче и оценивать их интенсивность, рассчитывать характеристики теплоэнергетического оборудования, пользоваться справочными таблицами и диаграммами состояния различных РТ