Теоретические основы судовой энергетики. Ч. 1. Техническая термодинамика

Изложены: количественные и качественные соотношения при взаимном превращении теплоты и работы; термодинамические пути реализации и принцип действия тепловых двигателей и холодильных установок; методы термодинамического анализа циклов, их основные преимущества и недостатки, пути повышения эффективности циклов тепловых двигателей и холодильных установок; истечение и дросселирование газов и паров.
Учебное пособие предназначено для курсантов и студентов высших морских учебных заведений по направлению подготовки 6.050202 “Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии”.

Оглавление
Введение
1. Основные понятия и определения термодинамики
1.1. Рабочее тело
1.2. Термодинамическая система
1.3. Параметры состояния
1.4. Основные законы идеальных газов
2. Состояние термодинамической системы
2.1. Уравнение состояния. Объединенный газовый закон
2.2. Физический смысл газовой постоянной R
2.3. Универсальное уравнение состояния идеального газа
2.4. Газовые смеси
2.5. Способы задания смеси
2.6. Расчет газовой смеси. Основные расчетные соотношения
2.7. Уравнение состояния для смеси
3. Первый закон термодинамики. Энергетические характеристики термодинамических систем
3.1. Теплоемкость
3.2. Закон Майера
3.3. Аналитическое определение и графическое изображение работы
3.4. Теплота и работа в термодинамическом процессе
3.5. Внутренняя энергия
3.6. Энтальпия
4. Основные термодинамические процессы
4.1. Методика исследования термодинамических процессов
4.2 Изохорный процесс
4.3. Изобарный процесс
4.4. Изотермический процесс
4.5. Адиабатный процесс
4.6. Политропный процесс
4.7 Теплоемкость политропного процесса
4.8. Определение численного значения показателя п
4.9. Взаиморасположение термодинамических процессов в p-v координатах
5. Второй закон термодинамики
5.1. Некоторые формулировки второго закона термодинамики
5.2. Круговые процессы
5.3. Обратимость термодинамических процессов
5.4. Цикл Карно
5.5. Свойства обратимых и необратимых процессов (аналитическое выражение второго закона термодинамики)
5.6. Энтропия
5.7. Работоспособность (эксергия)
5.8. Пределы применимости второго закона
6. Изменение энтропии в процессах. Энтропийны уравнения
6.1. Координатная система T-s
6.2. Среднеинтегральная температура
6.3. Энтропийные уравнения
6.4. Взаимное расположение термодинамических процессов в T-s координатной системе
6.5. Перенос графиков из p-v в T-s координатную систему
6.6. Обобщенный (регенеративный) цикл Карно
7. Водяной пар
7.1. Диаграмма Эндрюса
7.2. Водяной пар
7.3. Механизм парообразования
7.4. p-t диаграмма
7.5. Процесс парообразования в p-v диаграмме. Виды пара
7.6. График парообразования в T-s диаграмме
7.7. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара
7.8. Теплота парообразования
7.9. Анализ параметров трех фаз парообразования. Критические параметры воды
7.10. Изменение энтропии по трем фазам парообразования
7.11. Диаграмма h-s
8. Воздух
8.1. Влажный воздух
8.2. Диаграмма h-d для влажного воздуха
9. Циклы паросиловых установок
9.1. Паровой цикл Карно
9.2. Цикл Ренкина
9.3. Повышение r|t цикла Ренкина
9.4. Цикл с двойным перегревом пара
9.5. Регенеративный цикл
9.6. Коэффициенты полезного действия
10. Теоретические циклы двигателей внутреннего сгорания
10.1. Цикл Отто (цикл быстрого горения с подводом теплоты при постоянном объеме)
10.2. Цикл Дизеля (цикл медленного горения, с подводом теплоты при постоянном давлении)
10.3. Цикл Тринклера (цикл со смешанным подводом теплоты)
10.4. Сравнение циклов ДВС
11. Циклы газотурбинных установок и реактивных двигателей
11.1. Цикл простейшей ГТУ
11.2. Способы повышения к.п.д. ГТУ
11.3. Принцип работы реактивного двигателя
12. Циклы холодильных установок
12.1. Цикл парокомпрессорной холодильной установки
12.2. Циклы воздушных, пароэжекторных и абсорбционных холодильных установок
12.3. Цикл теплового насоса
13. Компрессоры
13.1. Одноступенчатый компрессор и его цикл
13.2. Определение работы и мощности ступени идеального компрессора
13.3. Процессы идеального многоступенчатого поршенвого компрессора
14. Истечение
14.1. Определение работы истечения газа или пара
14.2. Определение скорости при истечении
14.3. Массовый секундный расход газа или пара при адиабатном расширении
14.4. Форма струи при адиабатном истечении газа и пара
14.5. Критическое отношение давлений
14.6. Построение сопла для использования полного теплоперепада (сопла переменного сечения - сопла Лаваля)
14.7. Истечение через короткое цилиндрическое сопло
14.8. Графики скорости, расхода и удельного объема
14.9. Изохорное истечение газа и пара
14.10. Адиабатное истечение с трением
14.11. Дросселирование (мятие) пара
Контрольные вопросы по изучению дисциплины
Приложение А. Примеры решения задач
Приложение Б. Насыщенный водяной пар на линии насыщения
Приложение В. h-s-диаграмма водяного пара
Литература