Луканин -Теплотехника
В книге рассматриваются основные положения теплотехники, термодинамики, теории переноса теплоты и вещества, а также энергетические и экологические проблемы использования теплоты в автотранспортном комплексе. Приведены методы и примеры расчета термодинамическиих и тепломассообменных процессов в прикладных задачах различных областей современной техники и технологии.
Книга будет полезна студентам специальности «Теплотехника» и других технических специальностей высших учебных заведений.
Ниже представлено содержание книги Луканин В.Н.-Теплотехника
ЧАСТЬ I. ТЕРМОДИНАМИКА
Глава 1. Основные понятия и законы термодинамики
- Термодинамическая система и рабочее тело. Параметры и уравнения состояния
- Смеси идеальных газов
- Теплоемкость идеальных газов и их смесей
- Понятие о термодинамическом процессе. Основные термодинамические функции
- Основные законы (начала) термодинамики
- Первый закон
- Второй закон
- Третий закон
Глава 2. Термодинамические процессы
2.1. Термодинамические процессы с идеальным газом
- Политропный процесс
- Изоэнтропный и изотермный процессы
- Изобарный и изохорный процессы
- Исследование политропных процессов
2.2. Термодинамические процессы с водяным паром
- Исходные положения
- Термодинамический анализ процессов производства водяного пара
- Диаграмма I-S для водяного пара. Основные процессы с водяным паром
2.3.Необратимые термодинамические процессы
2.4.Термодинамические процессы с внутренними источниками (стоками) теплоты
2.4.1. Исходные положения
2.4.2. Политропные процессы с источником теплоты
2.4.3. Изменение средней по цилиндру температуры заряда в дизеле
Глава 3. Термодинамика газовых потоков
- Параметры газа в потоке и при его торможении
- Уравнение первого закона термодинамики
- Сопла и диффузоры
- Скорость и массовый расход газа
- Скорость звука
- Критические параметры газового потока
- Форма каналов сопл и диффузоров
- Истечение газа через суживающееся сопло
- Истечение газа через сопло Лаваля
- Истечение газа с учетом трения
- Истечение водяного пара
- Дросселирование газов и паров
- Эжектирование
Глава 4. Термодинамические циклы
- Понятие о круговом процессе (цикле). Прямые и обратные циклы
- Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания
- Циклы газотурбинных двигателей
- Цикл ГТД с подводом теплоты при постоянном давлении
- Цикл ГТД с подводом теплоты при постоянном объеме
- Цикл ГТД с регенерацией теплоты
- Приближение цикла ГТД к обобщенному циклу Карно
- Циклы реактивных двигателей
- Воздушно-реактивные двигатели.
- Ракетные двигатели
- Тяга реактивных двигателей
4.5. Циклы паросиловых установок
- Цикл Карно
- Цикл Ренкина
- Регенеративный цикл
- Теплофикационный цикл
- Обратные циклы тепловых машин
- Цикл Стирлинга
- Компрессоры
- Идеальный поршневой компрессор
- Многоступенчатый поршневой компрессор
- Работа реального поршневого компрессора
- Лопаточные компрессоры
- Утилизация теплоты
Глава 5. Элементы химической термодинамики
- Термодинамическое равновесие
- Равновесие в однородных системах
- Равновесие в сложных системах
- Равновесие в системе жидкость-пар
- Химические реакции. Тепловые эффекты
- Химическое равновесие
ЧАСТЬ II. ТЕПЛОМАССООБМЕН
Глава 6 . Основные понятия и законы переноса теплоты и вещества
- Виды теплообмена (общие сведения)
- Основные законы переноса теплоты
- Теплопроводность
- Конвективный теплообмен
- Тепловое излучение
6.3. Дифференциальные уравнения переноса теплоты
- Уравнение сохранения энергии
- Дифференциальные уравнения теплопроводности
6.4. Основные законы переноса вещества
- Молекулярная диффузия
- Диффузия в движущейся среде
- Термодиффузия и диффузионный перенос теплоты
- Дифференциальное уравнение диффузии
Глава 7. Основные положения теории конвективного переноса
7.1. Уравнения гидродинамики
7.1.1, Движение вязкой жидкости
7.1.2. Уравнение неразрывности
7.2. Особенности процессов переноса в турбулентном потоке
- Характеристики турбулентного движения
- Уравнения сохранения для турбулентного движения
7.3. Использование теории подобия для расчета процессов переноса теплоты и вещества
- Основные положения теории подобия
- Критериальные уравнения
7.4. Уравнения пограничного слоя
- Гидродинамический пограничный слой
- Тепловой пограничный слой
Глава 8. Стационарная теплопроводность и теплопередача в твердых телах
8.1. Тепловой поток и температурное поле в плоской стенке
8.1.1. Плоская стенка с граничными условиями I рода
8.1.2. Плоская стенка с граничными условиями III рода
8.2. Тепловой поток и температурное поле в полом цилиндре (цилиндрической стенке)
- Цилиндрическая стенка с граничными условиями I рода
- Цилиндрическая стенка с граничными условиями III рода
- Критический диаметр цилиндрической стенки
8.3. Тепловой поток и температурное поле в шаровой стенке (полый шар)
8.3.2. Шаровая стенка (полый шар) с граничными условиями III рода
8.4. Тепловой поток и температурное поле в телах со сложным термическим сопротивлением
- Обобщенное выражение для плотности теплового потока
- Поле температур и тепловой поток около источника теплоты в полуограниченном теле (массиве)
8.5. Тепловой поток и температурное поле в телах с внутренними источниками теплоты
- Плоская стенка (пластина)
- Цилиндрическая стенка (полый цилиндр)
- Полый шар
8.6. Теплообмен через оребренные поверхности
8.6.1. Тепловой поток и температурное поле в тонком стержне (ребре)
Глава 9. Нестационарный теплообмен
9.1. Общие сведения
- Метод разделения переменных
- Метод источника
9.2. Нестационарное температурное поле в телах с конечной теплопроводностью
- Полуограниченное тело
- Неограниченная пластина
- Неограниченный цилиндр и шар
- Температурное поле в теле конечных размеров
- Регулярный режим
9.3. Нагрев (охлаждение) тел с бесконечно большой теплопроводностью
- Температура среды -постоянная величина
- Температура среды — линейная функция времени
- Температура среды — экспоненциальная функция времени
- Температура среды — периодическая функция времени
9.4. Нестационарная теплопроводность при изменении агрегатного состояния вещества
- Общие сведения
- Баланс теплоты на границе раздела фаз
- Температурное поле
9.5. Тепловые волны
- Температура поверхности — гармоническая функция времени
- Тепловой поток
Глава 10. Конвективный теплообмен
10.1. Теплообмен при внешнем обтекании тел
- Теплообмен при обтекании плоской поверхности
- Теплообмен при поперечном обтекании одиночного цилиндра
- Обтекание пучка труб
- Теплообмен при обтекании шара
10.2. Теплообмен при внутреннем течении в трубах и каналах
- Теплообмен при ламинарном течении
- Теплообмен при турбулентном течении
10.3. Теплообмен при свободной конвекции
10.4. Теплообмен при течении жидкости через пористую стенку
- Тепловой поток и температурное поле в жидкости, движущейся через пористую стенку
- Тепловой поток и температурное поле в жидкости, движущейся между двумя пористыми поверхностями
10.5. Теплообмен при кипении
- Физические процессы при кипении
- Теплообмен при пузырьковом кипении
- Теплообмен при пленочном кипении
- Теплообмен при конденсации
Глава 11. Теплообмен излучением
11.1. Основные определения. Степень черноты.
11.2. Основные законы теплового излучения
- Закон Планка
- Закон смещения Вина
- Закона Стефана-Больцмана
- Закон Ламберта
- Закон Кирхгофа
- Определение температуры излучающих тел
11.3. Лучистый теплообмен между твердыми телами
- Лучистый теплообмен между телами, образующими замкнутую систему
- Экранирование тел
11.4. Лучистый теплообмен в газовых средах
- Особенности излучения газов
- Теплообмен между газом и оболочкой
11.5. Сложный теплообмен
Глава 12. Массообмен
12.1. Диффузия с поверхности
- Вывод исходных соотношений
- Диффузионный поток теплоты
- Температура поверхности при испарении
12.2. Испарение воды в воздух
- Влажный воздух
- Испарение воды
12.3. Стационарное испарение капли
- Испарение неподвижной капли
- Испарение капли при вынужденной конвекции
Глава 13. Теплообменные аппараты
13.1. Типы теплообменных аппаратов
13.2. Теплопередача в рекуперативных теплообменниках
- Изменение температуры теплоносителей. Температурный напор.
- Определение среднего температурного напора
- Определение коэффициента теплопередачи
- Тепловая эффективность теплообменных аппаратов
- Метод расчета теплообменных аппаратов по заданной тепловой эффективности
- Гидравлический расчет теплообменныхаппаратов
13.3. Теплопередача в регенеративных теплообменниках
- Общие сведения
- Приближенный расчет вращающегося регенератора
ЧАСТЬ III. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОТЫ
Глава 14. Энергетические топлива
14.1. Общая характеристика топлив
- Твердые топлива
- Жидкие топлива
- Газовые топлива
14.2. Моторные топлива для поршневых ДВС
- Эксплуатационные характеристики моторных топлив
- Теплофизические и термодинамические свойства топлив
14.3. Реакции и продукты сгорания топлив
- Элементный состав топлив
- Реакции окисления углеводородноготоплива
14.4. Рабочее тело поршневых ДВС
- Топливовоздушная смесь
- Расчет состава топливовоздушной смеси
- Рабочая смесь
Глава 15. Экологические проблемы использования теплоты
- Токсичность продуктов сгорания
- Воздействие токсичных выбросов на человека и окружающую среду
- Теплообмен в атмосфере и на поверхности
- Земли при солнечном излучении
- Парниковый эффект и его последствия
Глава 16. Энергетическое обеспечение технологических процессов в Автомобильном транспорте и в дорожном строительстве
16.1. Энергопотребление на автомобильном транспорте
В книге рассматриваются основные положения теплотехники, термодинамики, теории переноса теплоты и вещества, а также энергетические и экологические проблемы использования теплоты в автотранспортном комплексе. Приведены методы и примеры расчета термодинамическиих и тепломассообменных процессов в прикладных задачах различных областей современной техники и технологии.
Книга будет полезна студентам специальности «Теплотехника» и других технических специальностей высших учебных заведений.