Предисловие | 9 |
|
Раздел I. ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА | 11 |
|
Глава 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ | 11 |
|
§1.1. Предмет термодинамики. Термодинамическая система | 11 |
§1.2. Основные параметры состояния газов | 13 |
§1.3. Уравнение состояния газов | 15 |
§1.4. Смеси идеальных газов | 17 |
§1.5. Теплоёмкость идеальных газов | 21 |
|
Глава 2. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ | 23 |
|
§2.1. Внутренняя энергия газа | 23 |
§2.2. Работа газа при его расширении | 24 |
§2.3. Аналитическое выражение первого закона термодинамики | 25 |
§2.4. Уравнение первого закона термодинамики для газового потока. |
Энтальпия газа | 27 |
§2.5. Энтропия идеального газа | 30 |
|
Глава 3. ПРОЦЕССЫ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ |
ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ | 32 |
|
§3.1. Частные процессы изменения состояния газов | 32 |
§3.2. Политропный процесс изменения состояния газов | 39 |
§3.3. Группы политропных процессов | 43 |
|
Глава 4. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ | 49 |
|
§4.1. Основные положения второго закона термодинамики | 49 |
§4.2. Цикл Карно | 52 |
§4.3. Интеграл Клаузиуса. Аналитическое выражение второго закона |
термодинамики | 55 |
§4.4. Эксергия теплоты. Физический смысл энтропии | 58 |
|
Глава 5. ВОДЯНОЙ ПАР | 61 |
|
§5.1. Свойства реальных газов | 61 |
§5.2. Водяной пар | 63 |
§5.3. Процесс парообразования в pv-диаграмме | 64 |
§5.4. Параметры состояния водяного пара | 64 |
§5.5. Исследование процессов парообразования с помощью Ts- |
и iS-диаграмм | 72 |
§5.6. Процессы изменения состояния водяного пара | 75 |
|
Глава 6. ВЛАЖНЫЙ ВОЗДУХ | 79 |
|
§6.1. Характеристики влажного воздуха | 79 |
§6.2. Id-диаграмма для влажного воздуха и её построение | 83 |
§6.3. Процессы изменения состояния влажного воздуха | 85 |
|
Глава 7. ПРОЦЕССЫ ИСТЕЧЕНИЯ И ДРОССЕЛИРОВАНИЯ ПАРОВ И ГАЗОВ | 89 |
|
§7.1. Работа, скорость и расход газа в процессе истечения | 89 |
§7.2. Истечение пара или газа через комбинированное сопло |
(сопло Лаваля) | 98 |
§7.3. Действительный процесс истечения паров и газов | 100 |
§7.4. Дросселирование паров и газов | 102 |
|
Глава 8. КОМПРЕССОРЫ | 106 |
|
§8.1. Общие положения | 106 |
§8.2. Одноступенчатый поршневой компрессор | 106 |
§8.3. Многоступенчатый поршневой компрессор | 112 |
|
Глава 9. ЦИКЛЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ | 116 |
|
§9.1. Общие положения | 116 |
§9.2. Цикл ДВС с подводом теплоты по изохоре (цикл Отто) | 116 |
§9.3. Цикл ДВС с подводом теплоты по изобаре (цикл Дизеля) | 119 |
|
Глава 10. ЦИКЛЫ ПАРОСИЛОВЫХ УСТАНОВОК | 123 |
|
§10.1. Общие положения | 123 |
§10.2. Цикл Ренкина | 125 |
§10.3. Энергетические показатели и потери паротурбинных установок | 128 |
§10.4. Влияние параметров пара на термический КПД цикла Ренкина | 130 |
§10.5. Промежуточный перегрев пара | 131 |
§10.6. Теплофикационные циклы | 134 |
|
Глава 11. ЦИКЛЫ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК | 137 |
|
Глава 12. ЦИКЛ ПАРОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ | 140 |
|
Глава 13. ЦИКЛЫ АТОМНЫХ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК | 143 |
|
Глава 14. ЦИКЛЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК | 145 |
|
§14.1. Основные характеристики холодильного цикла | 145 |
§14.2. Воздушная холодильная установка | 148 |
§14.3. Паровая компрессорная холодильная установка | 150 |
§14.4. Абсорбционные холодильные установки | 152 |
§14.5. Цикл теплового насоса | 155 |
|
Глава 15. ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ | 158 |
|
§15.1. Первый закон термодинамики и химические процессы | 158 |
§15.2. Второй закон термодинамики в применении к химическим |
реакциям. Третий закон термодинамики | 164 |
|
Глава 16. ЦИКЛЫ РЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ | 182 |
|
Глава 17. ЦИКЛЫ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ | 185 |
|
Раздел II. ТЕПЛОМАССООБМЕН | 186 |
|
Введение | 186 |
|
Глава 1. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ | 187 |
|
§1.1. Температурное поле | 187 |
§1.2. Градиент температуры | 187 |
§1.3. Закон Фурье | 188 |
§1.4. Теплопроводность | 189 |
§1.5. Дифференциальное уравнение теплопроводности | 190 |
§1.6. Условия однозначности | 192 |
|
Глава 2. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ |
И ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ПЕРВОГО РОДА | 194 |
|
§2.1. Теплопроводность через однослойную плоскую стенку | 194 |
§2.2. Теплопроводность через многослойную плоскую стенку | 197 |
§2.3. Теплопроводность через однослойную цилиндрическую стенку | 199 |
§2.4. Теплопроводность через многослойную цилиндрическую стенку | 201 |
§2.5. Упрощённая формула для расчёта теплопроводности цилиндрических |
стенок | 203 |
§2.6. Теплопроводность шаровой стенки | 204 |
§2.7. Теплопроводность тел неправильной формы | 205 |
§2.8. Теплопроводность с внутренними источниками теплоты | 206 |
|
Глава 3. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ |
И ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ТРЕТЬЕГО РОДА (ТЕПЛОПЕРЕДАЧА) | 209 |
|
§3.1. Теплопередача, коэффициент теплопередачи | 209 |
§3.2. Теплопередача через стенки при граничных условиях третьего |
рода и стационарном режиме | 209 |
§3.3. Критический диаметр цилиндрической стенки | 220 |
|
Глава 4. КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН | 223 |
|
§4.1. Общие понятия и основные теории конвективного теплообмена | 223 |
§4.2. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена | 228 |
§4.3. Основы теории подобия | 234 |
§4.4. Приведение дифференциальных уравнений конвективного |
теплообмена и условий однозначности к безразмерному виду | 237 |
§4.5. Уравнения подобия | 243 |
§4.6. Средняя температура. Определяющая температура. Эквивалентный |
диаметр | 244 |
§4.7. Обобщение опытных данных на основе теории подобия | 246 |
|
Глава 5. ТЕПЛООБМЕН В ЖИДКОСТЯХ И ГАЗАХ | 248 |
|
§5.1. Теплоотдача при течении жидкости в каналах | 248 |
|
Глава 6. ТЕПЛООТДАЧА ПРИ ВЫНУЖДЕННОМ ПОПЕРЕЧНОМ |
ОМЫВАНИИ ТРУБЫ И ПУЧКА ТРУБ | 255 |
|
§6.1. Теплоотдача при поперечном омывании одиночной трубы | 255 |
§6.2. Теплоотдача при поперечном омывании пучков труб | 257 |
|
Глава 7. ТЕПЛООТДАЧА ПРИ ВЫНУЖДЕННОМ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ |
ВДОЛЬ ПЛАСТИНЫ | 263 |
|
§7.1. Критериальные уравнения для определения средних коэффициентов |
теплоотдачи при обтекании плоской пластины | 264 |
|
Глава 8. ТЕПЛООТДАЧА ПРИ СВОБОДНОМ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ | 266 |
|
§8.1. Теплоотдача при свободном движении жидкости в неограниченном |
пространстве вдоль вертикальных поверхностей и около |
горизонтальных поверхностей | 266 |
§8.2. Теплоотдача при свободном движении жидкости в ограниченном |
пространстве | 269 |
|
Глава 9. ТЕПЛООТДАЧА ПРИ ИЗМЕНЕНИИ АГРЕГАТНОГО СОСТОЯНИЯ |
ВЕЩЕСТВА | 272 |
|
§9.1. Теплообмен при кипении | 272 |
§9.2. Теплообмен при конденсации пара | 277 |
|
Глава 10. ТЕПЛООБМЕН ИЗЛУЧЕНИЕМ | 284 |
|
§10.1. Общие положения | 284 |
§10.2. Основные законы теплового излучения | 287 |
§10.3. Теплообмен излучением между телами | 292 |
§10.4. Использование экранов для защиты от излучения | 296 |
§10.5. Излучение паров и газов | 298 |
§10.6. Сложный теплообмен | 305 |
|
Глава 11. ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ | 306 |
|
§11.1. Общие положения | 306 |
§11.2. Основы теплового расчёта рекуперативных теплообменных |
аппаратов | 307 |
§11.3. Вычисление коэффициента теплопередачи | 309 |
§11.4. Определение среднего температурного напора | 311 |
§11.5. Определение конечных температур теплоносителей | 317 |
§11.6. Особенности теплового расчёта регенеративных теплообменных |
аппаратов | 320 |
§11.7. Особенности теплового расчёта смесительных теплообменников | 323 |
|
Глава 12. НЕСТАЦИОНАРНАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ | 325 |
|
§12.1. Основные положения | 325 |
§12.2. Нагревание и охлаждение плоской стенки | 328 |
§12.3. Нагревание и охлаждение цилиндра бесконечной длины | 331 |
§12.4. Нагревание и охлаждение шара | 333 |
§12.5. Зависимость распространения теплоты от формы и размеров тела | 335 |
§12.6. Приближённые методы решения задач нестационарной |
теплопроводности | 336 |
|
Глава 13. ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОС | 341 |
|
§13.1. Основные закономерности | 341 |
§13.2. Дифференциальные уравнения тепло- и массообмена | 343 |
§13.3. Аналогия процессов теплообмена и массообмена. Диффузионные |
числа подобия | 344 |
§13.4. Совместный процесс тепло- и массопереноса при испарении |
жидкости | 346 |
|
Приложение | 348 |
Список литературы | 350 |