Математика

Физика

Химия

Биология

Техника и    технологии

Техническая термодинамика и тепловые двигатели-С.В.Бальян Москва 1958 стр.445
Техническая термодинамика и тепловые двигатели-С.В.Бальян Москва 1958 стр.445

Содержание книги соответствует программе курса „Техническая термодинамика и тепловые двигатели" специальности „Теплбгазоснабжение и вентиляция"; книга предназначена для использования в качестве учебного пособия студентами неэнергетических специальностей высших учебных заведений.
ВВЕДЕНИЕ
Наука об энергии, ее свойствах и взаимных превращениях называется термодинамикой. То направление этой науки, которое изучает процессы взаимного превращения теплоты и работы, называется технической термодинамикой.
Выдающаяся роль в создании термодинамики принадлежит великому русскому ученому М. В. Ломоносову, открывшему всеобщий закон сохранения энергии и массы. Этот закон, являющийся фундаментом термодинамики и в самом общем виде выражающий первый ее закО'Н, был следующим образом формулирован Ломоносовым: «...все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что, сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому, так ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте...; Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения, ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает» *.
В своем развитии техническая термодинамика прошла несколько этапов. В XVIII и XIX вв. изучались свойства газов и паров, были разработаны и созданы различные таблицы и диаграммы, имевшие весьма важное значение для практических теплотехнических расчетов. Исследовались различные круговые процессы (циклы) с точки зрения повышения коэффициентов полезного действия при преобразовании теплоты в работу. В начале XX в. к этим вопросам прибавилась разработка теории истечения газов и паров, вызванная развитием паровых турбин.
Изучение свойств реальных газов и паров, особенно в области высоких давлений и температур, продолжается и до настоящего времени. Одновременно происходит даяьнейшее изучение, развитие и практическое осуществление различных циклов (циклы высоких начальных параметров пара, циклы газовых турбин, циклы бинарных установок и др.), с целью получения высокого к. п. д. и иного энергетического и физического эффекта.
Необходимо отметить громадный вклад отечественных ученых и научных учреждений в развитие термодинамики.
*М В. Ломоносов, Размышления о причинах теплоты и холода, 1744-1747 гг.
1*
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .............................. 3
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА Раздел первый. Первый и второй законы термодинамики
Глава 1. Уравнения состояния.................... 11
§ 1. Параметры. Уравнение состояния.............. —
§ 2. Уравнения состояния идеальных газов........... 15
§ 3. Уравнения состояния реальных газов............ 17
Примеры............................ 18
Глава 2. Первый закон термодинамики................ 20
§ 1. Равновесные процессы...................
§ 2. Внутренняя энергия.................... 21
§ 3. Внешняя работа...................... 22
§ 4. Теплота. Принцип эквивалентности теплоты и работы .... 25
§ 5. Аналитическая формулировка первого закона термодинамики 26 § 6. Энтальпия. Аналитическая формулировка первого закона
термодинамики через энтальпию.............. 27
Примеры............................ 28
Глава 3. Теплоемкость....................... —
§ 1. Средняя и истинная теплоемкости............. —
§ 2. Изобарная и изохорная теплоемкости. Зависимость между
ними ............................ 30
§ 3. Переменная теплоемкость. Таблицы, диаграммы и формулы
для переменных теплоемкостей. Постоянная теплоемкость. . . 31
Примеры............................ 34
Глава 4. Смеси газов........................ 35
§ 1. Общие положения. Способы задания газовых смесей .... — § 2. Средний (кажущийся) молекулярный вес и газовая постоянная смеси......................... 38
§ 3. Соотношения между весовыми и объемными долями. Определение парциальных давлений газов............. 39
§ 4. Определение теплоемкостей смеси ............. 40
Примеры............................ 41
Глава 5. Процессы изменения состояния идеальных газов...... 42
§ 1. Изменение внутренней энергии в процессах......... —
§ 2. Изохорный, изобарный и изотермический процессы..... 43
§ 3. Адиабатный процесс..................... 46
§ 4. Политропный процесс................... 49
Примеры............................ 55
Глава 6. Второй закон термодинамики................. 58
§ 1. .Основные формулировки второго закона термодинамики . . —
§ 2. "Обратимые и необратимые процессы............ 59
§ 3. Цикл Карно........................ 63
. § 4. Теорема Карно...................... 65
§ 5. Энтропия. Аналитическая формулировка второго закона
термодинамики для обратимых процессов.......... 68
§ 6. Следствия из формул второго закона термодинамики для
обратимых процессов................... 70
§ 7. Изменения энтропии в обратимых процессах идеального газа 71 § 8. Аналитическое выражение второго закона термодинамики
для необратимых процессов................ 73
§ 9. Принцип возрастания энтропии. Физическое представление
энтропии......................... 74
§ 10. Статистическая формулировка второго закона термодинамики. Энтропия и вероятность................ 76
§ 11. Неправильное обобщение принципа возрастания энтропии . 8Э
Примеры............................ 82
Раздел второй. Водяной пар. Истечение и дросселирование
газов и паров
Глава 1. Водяной пар........................ 86
§ Г. Процессы парообразования, ^-диаграмма водяного пара . . —
§ 2. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара . 92
§ 3. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса............ 96
§ 4. sT и «/-диаграммы водяного пара.............. 98
§ 5. Процессы изменения состояния водяного пара....... ЮО
Примеры............................ 101
Глава 2. Истечение и дросселирование газов и паров........ 104
§ 1. Работа падения давления (располагаемая работа) ...... —
§ 2. Определение скорости адиабатного истечения и секундного
расхода газа или пара................... Ю'
§ 3. Максимальный секундный расход рабочего тела. Критическое
давление. Критическая скорость............... l^
§ 4. Расширяющееся сопло. Диффузоры............. Ijj*
§ 5. Дросселирование газов и паров............... |1°
Примеры............................ '^
Раздел третий. Поршневые компрессоры. Идеальные циклы двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных установок
Глава 1. Поршневые компрессоры.................. !•"
зессора..........•„ • • • —
пяиняярмпй НЯ ТРОПйТИчеСКИЙ КОМ-
127
§ 1. Работа поршневого компрессора..........•„ • • •
§ 2. Определение работы, затрачиваемой на теоретический ком-
прессор.......................... .„.,
Примеры............................ 10"
Глава 2. Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) . 131 § 1. Теоретические индикаторные диаграммы (теоретические
циклы) двигателей внутреннего сгорания.......... —-
§ 2. Идеальные циклы ДВС................... J*
Примеры ............................ 1
Глава 3. Идеальные циклы газотурбинных установок......... I43
§ 1. Идеальный цикл газотурбинной установки со сгоранием
при постоянном давлении и разомкнутым процессом .... —
§ 2. Идеальный цикл газотурбинной установки со сгоранием
при постоянном давлении и замкнутым процессом...... 146
§ 3. Идеальный цикл газотурбинной установки со сгоранием
при постоянном объеме.................. 147
Раздел четвертый. Идеальные циклы паросиловых и холодильных установок
Глава 1. Идеальные циклы паросиловых установок.......... 150
§ 1. Идеальный цикл паросиловой установки с полным расширением пара в двигателе (цикл Ренкина) ........... —
§ 2. Влияние начальных параметров и конечного давления (противодавления) на термический к. п. д. цикла Ренкина .... 153 § 3. Идеальный цикл паросиловой установки с неполным расширением пара в двигателе................ 155
§ 4. Идеальный цикл паросиловой установки с промежуточным
перегревом пара...................... 157
§ 5. Идеальный регенеративный цикл.............. 159
§ 6. Идеальные циклы теплофикационных установок....... 162
§ 7. Бинарные циклы...................... 164
Примеры............................ 168
Глава 2. Идеальные циклы холодильных установок и тепловых насосов 170
§ 1. Идеальный цикл холодильных установок.......... —
§ 2. Идеальный цикл тепловых насосов............. 173
Примеры............................ 175
Раздел пятый. Влажный воздух
Глава 1. Общие положения. Основные характеристики влажного
воздуха.......................... 177
§ 1. Общие положения..................... —
§ 2. Основные характеристики влажного воздуха........ 178
Глава 2. Таблицы и /rf-диаграмма влажного воздуха......... 181
Примеры............................ 182
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ Раздел первый. Паровые машины
Глава 1. Работа пара в паровой машине............... 185
§ 1. Схемы горизонтальной одноцилиндровой паровой машины . . — § 2. Индикаторная диаграмма реальной паровой машины. Основные
характеристики реальной индикаторной диаграммы ..... 189
§ 3. Основные потери в паровой машине............ 195
§ 4. Меры борьбы с основными потерями в паровой машине . . . 197
Глава 2. Парораспределения паровых машин............. 200
§ 1. Плоский коробчатый золотник............... —
§ 2. Золотниковая диаграмма. Построение золотниковой диаграммы
по индикаторной...................... 202
§ 3. Цилиндрический золотник. Золотник с двойным впуском пара 205
§ 4. Клапаны.......................... ^08
§ 5. Реверсивные парораспределительные механизмы...... ^и»
Глава 3. Классификация, примеры конструкции и отдельные детали
паровых машин. Локомобили................ ^1 *
§ 1. Классификация, примеры конструкции и отдельные детали
паровых машин...................... ~
§ 2. Локомобили........................ ^1J
Раздел второй. Паровые турбины
Глава 1. Рабочий процесс-в турбинной ступени........... 222
§ 1. Устройство паровой турбины................_
§ 2. Рабочий процесс в турбинной ступени........... 225
Глава 2. Основные потери в паровых турбинах. Относительный внутренний к. п. д. турбинной ступени............. 231
§ 1. Основные потери в паровых турбинах..........._
§ 2. Относительный внутренний к. п. д. турбинной ступени . . ! ! 234
Глава 3. Основные типы паровых турбин.............. 240
§ 1. Одноступенчатые, одновенечные активные турбины..... —
§ 2. Одноступенчатые активные турбины со ступенями скорости . 243
§ 3. Многоступенчатые активные турбины............ 246
§ 4. Реактивные турбины.................... 248
§ 5. Регулирующая ступень. Турбины активно-реактивного типа . 251
Тлава 4. Основные детали паровых турбин. Классификация турбин.
Примеры конструкции конденсационных турбин....... 252
§ 1. Основные детали паровых турбин.............._
§ 2. Классификация турбин. Характеристики некоторых типов турбин, выпущенных и предусмотренных к выпуску в СССР . . 261 § 3. Примеры конструкции конденсационных турбин....... 264
Раздел третий. Теплофикационные паровые двигатели. Паровые двигатели специального назначения
Тлава 1. Теплофикационные паровые двигатели........... 267
§ 1. Типы теплофикационных двигателей............ —
§ 2. Паровые машины и турбины с противодавлением...... 268
§ 3. Паровые машины и турбины с регулируемым отбором пара 273
Глава 2. Паровые турбины специального назначения......... 279
§ 1. Турбины мятого пара................... —
§ 2. Турбины двух, давлений.................. 281
Раздел четвертый. Конденсационные устройства паросиловых
установок
Глава 1. Основные типы и конструкции конденсаторов........ 282
§ 1. Основные типы конденсаторов............... —
§ 2. Конструкции конденсаторов................ 284
Глава 2. Вспомогательные устройства. Охлаждение циркуляционной
воды........................... 288
§ 1. Вспомогательные устройства. Общее расположение конденсационных установок..................... —
§ 2. Охлаждение циркуляционной (охлаждающей) воды..... 294
Раздел пятый. Поршневые двигатели внутреннего сгорания. Газотурбинные установки
Глава 1. Рабочий процесс реальных двигателей внутреннего сгорания 297
§ 1. Топливо для двигателей внутреннего сгорания ....... —
§ 2. Реальные индикаторные диаграммы (реальные циклы) двигателей внутреннего сгорания................ <Л)1
Глава 2. Смесеобразование и воспламенение в двигателях внутреннего
сгорания.......................... 308
§ 1. Смесеобразование и зажигание в карбюраторных и газовых
двигателях.......................... —
§ 2. Смесеобразование и воспламенение в дизелях........ 313
§ 3. Смесеобразование и воспламенение в калорязаторных двигателях .........................• 315
Глава 3. Главнейшие элементы топливоподачи двигателей внутреннего
сгорания.......................... 316
§ 1. Форсунки......................... —
§ 2. Топливные насосы..................... 319
Глава 4. Классификация, примеры конструкции и охлаждение двигателей внутреннего сгорания ................. 320
§ 1. Классификация двигателей внутреннего сгорания...... —
§ 2. Примеры конструкции двигателей внутреннего сгорания . . . 321
§ 3. Охлаждение двигателей внутреннего сгорания........ 324
§ 4. Использование отработавшей энергии двигателей внутреннего сгорания....................... 325
Глава 5. Газотурбинные установки.................. 326
§ 1. Газотурбинные установки с регенерацией тепла и ступенчатым сгоранием при постоянном давлении.......... —
§ 2. Примеры выполнения отдельных элементов газотурбинных
установок......................... 328
Раздел шестой. Мощности, коэффициенты полезного действия и элементы расчета тепловых двигателей
Глава I. Мощности и коэффициенты полезного действия тепловых
двигателей......................... 331
§ 1. Мощности тепловых двигателей.............. —
§ 2. Коэффициенты полезного действия и удельные расходы пара
и топлива......................... 335
Глава 2. Элементы расчета тепловых двигателей........... 341
§ 1. Определение основных размеров поршневых двигателей ... —
§ 2. Определение размеров сопел и лопаток паровых турбин . . 342
Раздел седьмой. Смазка тепловых двигателей
Глава 1. Общие положения. Смазочные масла............ 345
§ 1. Общие положения..................... —
§ 2. Смазочные масла..................... 346
Глава 2. Способы 'смазки двигателей. Регенерация масел....... 347
§ 1. Способы смазки двигателей................. —
§ 2. Регенерация масел..................... 354
Раздел восьмой. Выравнивание хода поршневых двигателей. Регулирование тепловых двигателей. Работа двигателей при переменной
нагрузке
Глава 1. Выравнивание хода поршневых двигателей......... 355
§ 1. Силы, действующие в шатунно-кривошипном механизме ... —
§ 2. Маховик. Уравновешивание сил инерции.......... 358
Глава 2. Регулирование тепловых двигателей............. 360
§ 1. Основные положения.................... _
§ 2. Регуляторы........................' 362
§ 3. Способы регулирования паровых двигателей........ 366
§ 4. Принципиальные схемы регулирования конденсационных паровых машин и турбин.................. 370
§ 5. Принципиальные схемы регулирования теплофикационных
паровых машин и турбин.................. 375
§ 6. Регулирование поршневых двигателей внутреннего сгорания
и газовых турбин..................... 378
Глава 3. Работа тепловых двигателей при переменной нагрузке .... 380
Раздел девятый. Области применения отдельных типов тепловых двигателей
Глава 1. Достоинства и недостатки отдельных типов тепловых двигателей ........................... 386
Глава 2. Области применения тепловых двигателей.......... 388
Раздел десятый. Компрессоры. Холодильные установки
Глава+1. Поршневые и ротационные компрессоры.......... 393
§ 1. Реальная индикаторная диаграмма и коэффициенты поршневого компрессора .....................
§ 2. Определение основных размеров одноступенчатого поршневого компрессора и затраты мощности на его привод .... 394
§ 3. Примеры конструкции и регулирования поршневых компрессоров ........................... 395 j
§ 4. Ротационные компрессоры................. 39Э '
Глава 2. Центробежные турбокомпрессоры.............. 400 г
§ 1. Преобразование энергии в ступени центробежного турбо- \
компрессора........................ — i
§ 2. Затрата мощности на привод центробежного турбокомпрессора ............................ 404 t
§ 3. Примеры конструкции и регулирования центробежных турбо- J
компрессоров..........,............ 405
Глава 3. Осевые турбокомпрессоры................. 406
§ 1. Преобразование энергии в ступени осевого турбокомпрессора —
§ 2. Затрата мощности на привод осевого турбокомпрессора . . . 409 f
Глава 4. Пароструйные и термохимические компрессоры....... 410 i
§ 1. Пароструйные компрессоры................. — *
§ 2. Термохимические компрессоры............... 411 i
Глава 5. Холодильные установки.................. 415 i
§ 1. Рабочие тела холодильных установок........... — I
§ 2. Парокомпрессорные холодильные установки........ 416
§ 3. Пароструйные (пароэжекторные) холодильные установки . 419
§ 4. Абсорбционные холодильные установки .......... 421
1риложения ........................... 425 1
1итература .... •.... •.................. 448 !

Цена: 300руб.

Назад

Заказ

На главную страницу

Hosted by uCoz