Характеристики

ISBN/ISSN 978-5-7782-1303-6
Год издания 2010
Автор Овчинников Ю.В.
Вид издания уч.НГТУ
Кафедра ТЭС
Типография НГТУ
Факультет ФЭН

Учебник включает в себя основные понятия и законы технической термодинамики, приложения этих законов к термодинамическим процессам и системам. Хорошо представлены материалы двух основных методов инженерных расчетов – аналитического и метода термодинамических диаграмм.
Рассмотрены термодинамические основы химических реакций с введением «свободной» энергии и энтальпии, что закладывает основы многих технических процессов в промышленной теплоэнергетике: в топливных элементах, в электрохимических генераторах, в различного рода преобразованиях энергии, не связанных с работой изменения объема рабочего тела.
Учебник написан на высоком научном и методическом уровне, доступно и просто, предназначен для студентов-теплоэнергетиков.

Учебник включает в себя основные понятия и законы технической термодинамики, приложения этих законов к термодинамическим процессам и системам. Хорошо представлены материалы двух основных методов инженерных расчетов – аналитического и метода термодинамических диаграмм.
Рассмотрены термодинамические основы химических реакций с введением «свободной» энергии и энтальпии, что закладывает основы многих технических процессов в промышленной теплоэнергетике: в топливных элементах, в электрохимических генераторах, в различного рода преобразованиях энергии, не связанных с работой изменения объема рабочего тела.
Учебник написан на высоком научном и методическом уровне, доступно и просто, предназначен для студентов-теплоэнергетиков.




ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 11
Введение 13
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ 21
1.1. Термодинамическая система 21
1.2. Источник и приемник теплоты 22
1.3. Рабочее тело 23
1.4. Теплота 23
1.5. Механическая работа 23
1.6. Нулевое начало термодинамики (закон теплового равновесия) 23
1.7. Первое начало термодинамики 24
1.8. Второе начало термодинамики 24
1.9. Третье начало термодинамики 25
ГЛАВА 2. РАЗВИТИЕ ОСНОВНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ, ПОНЯТИЙ И ЗАКОНОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ 27
2.1. Состояние рабочего тела, параметры состояния, свойства
параметров состояния 27
2.2. Уравнение состояния рабочего тела, идеальный и реальный газ,
термодинамическая поверхность, термодинамический процесс 33
ГЛАВА 3. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ИДЕАЛЬНОГО И РЕАЛЬНОГО ГАЗА.
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ДИАГРАММЫ, ВОДЯНОЙ ПАР 39
ГЛАВА 4. ПЕРВЫЙ ЗАКОН (НАЧАЛО) ТЕРМОДИНАМИКИ 47
4.1. Механическая работа 47
4.2. Теплота 49
4.3. Теплоемкость, свойства теплоемкости 51
4.4. Соотношение между теплотой и работой. Внутренняя энергия 53
4.5. Первый закон термодинамики для изолированной (закрытой) термодинамической системы 54
4.6. Первый закон термодинамики для открытой термодинамической системы 56
4.7. Некоторые частные случаи открытых термодинамических систем 61
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 65
5.1. Политропный термодинамический процесс 66
5.2. Частные термодинамические процессы 70
ГЛАВА 6. СМЕСИ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ, ВЛАЖНЫЙ ВОЗДУХ 81
6.1. Следствия из закона Дальтона 81
6.2. Способы задания газовой смеси 84
6.3. Смешение газообразных и жидких тел 86
6.4. Влажный воздух 91
6.5. h – d-диаграмма влажного воздуха 94
ГЛАВА 7. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ДИАГРАММЫ ВОДЯНОГО ПАРА, ПРОЦЕССЫ В ДИАГРАММАХ 99
7.1. t – s-диаграмма водяного пара 100
7.2. h – s-диаграмма водяного пара 103
7.3. p – s-диаграмма воды и водяного пара 107
7.4. p – h-диаграмма реального газа 109
ГЛАВА 8. ВТОРОЙ ЗАКОН (НАЧАЛО) ТЕРМОДИНАМИКИ 111
8.1. Общие свойства циклов 111
8.2. Анализ циклов Р. Клаузиуса 117
8.3. Цикл Карно 119
8.4. Энтропия как параметр состояния рабочего тела 121
8.5. Изменение энтропии изолированной термодинамической системы при наличии необратимой
теплопередачи. Потеря работы 123
8.6. Интеграл Клаузиуса 124
8.7. Формулировки второго закона термодинамики 127
ГЛАВА 9. МАКСИМАЛЬНАЯ И ТЕРЯЕМАЯ РАБОТА 129
9.1. Максимальная работа, свободная энергия и свободная энтальпия 129
9.2. Эксергия и потеря работы вследствие необратимости реальных процессов 131
9.3. Баланс энергии и эксергии парового котла 134
ГЛАВА 10. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ 141
10.1. Основные понятия и уравнения газодинамики 141
10.2. Скорость звука и критические параметры 143
10.3. Скачки уплотнения 148
10.4. Течение газа через сопла и диффузоры 153
10.5. Влияние трения на истечение 158
10.6. Течение в длинных трубах 161
10.7. Дросселирование газов и паров 163
ГЛАВА 11. ЦИКЛЫ ПАРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК 167
11.1. Цикл Ренкина на насыщенном паре 168
11.2. Эквивалентный цикл Карно 169
11.3. Цикл Ренкина на перегретом паре 170
11.4 Влияние начального давления на эффективность цикла Ренкина на перегретом паре 172
11.5. Влияние давления в конденсаторе на эффективность цикла Ренкина 173
11.6. Цикл на сверхкритических параметрах пара 175
11.7. Регенеративный цикл 178
11.8. Теплофикационный цикл 181
11.9. Энергетическая и эксергетическая эффективность
пароэнергетических установок 183
ГЛАВА 12. ЦИКЛЫ ГАЗОВЫХ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 187
12.1. Обобщенный теоретический цикл тепловых газовых двигателей 188
12.2. Цикл ДВС со сжиганием при V = const 190
12.3. Цикл со сжиганием при Р = const 191
12.4. Цикл со смешанным подводом теплоты – цикл Тринклера 192
12.5. Теоретические циклы газотурбинных двигателей 193
12.6. Сравнение теоретических циклов газовых двигателей 200
12.7. Теоретический цикл тепловой машины Стирлинга 202
ГЛАВА 13. КОМБИНИРОВАННЫЕ ЦИКЛЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК 209
13.1. Бинарный паротурбинный цикл 209
13.2. Теплофикационные циклы 212
13.3. Комбинированный парогазовый цикл 217
13.4. Комбинированный цикл МГД и ПЭУ 219
13.5. Цикл СПГГ и газовой турбины 221
ГЛАВА 14. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПРИМИРОВАНИЯ ГАЗОВ 225
14.1. Термодинамический анализ компримирования газов 225
14.2. Многоступенчатое компримирование 230
ГЛАВА 15. ЦИКЛЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК И ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРОВ 233
15.1. Цикл воздушной компрессорной холодильной установки 233
15.2. Цикл воздушного компрессорного термотрансформатора (теплового насоса) 236
15.3. Цикл парокомпрессорной холодильной установки 238
15.4. Парокомпрессорная теплонасосная отопительная установка 239
15.5. Пароэжекторная холодильная установка 240
15.6. Пароэжекторная термотрансформаторная установка 243
15.7. Абсорбционная холодильная установка 244
15.8. Установка с вихревой трубой 246
ГЛАВА 16. ТЕРМОДИНАМИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ 249
16.1. Основные понятия химической термодинамики 249
16.2. Основные законы химической термодинамики 253
16.3. Максимальная работа химических реакций 263
16.4. Зависимость скорости реакции от температуры 273
16.5. Тепловой закон Нернста 277
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Понятие о термодинамике необратимых процессов 280
ПРИЛОЖЕНИЕ II. Синергетика и новые способы преобразования энергии. X Самоорганизующиеся системы и их роль в эффективном X производстве энергии 284
ПРИЛОЖЕНИЕ III. Первый закон термодинамики и метод согласования X балансовых уравнений для повышения точности X исходной информации при математическом X моделировании функционирующих энергоблоков 287
Библиографический список 291

Данные подготавливаются.

Вернуться к списку