Материал: Z844 Цветков ОБ Теор основы тепло и хладотехники

УДК 621.565

Цветков О.Б., Лаптев Ю.А. Теоретические основы тепло- и хладотехники. Основы термодинамики и тепломассопереноса: Учеб.-метод. пособие. – СПб.: Университет ИТМО; ИХиБТ, 2015. – 56 с.

Приведены рабочая программа и контрольные работы по термодинамике и теплопередаче, список рекомендуемой учебной литературы. В приложении даны таблицы свойств холодильных агентов, необходимые для выполнения контрольных и курсовых работ.

Предназначено для бакалавров, обучающихся по направлениям 19.03.02, 19.03.03, 18.03.02, 19.03.01, 15.03.02, 15.03.04 факультета заочного обучения, в том числе по сокращенной форме.

Рецензент: доктор техн. наук, проф. Л.А. Забодалова

Рекомендовано к печати редакционно-издательским советом Института холода и биотехнологий

Университет ИТМО – ведущий вуз России в области информационных и фотонных технологий, один из немногих российских вузов, получивших

конкурентоспособности российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров, известной как проект «5 – 100». Цель Университета ИТМО – становление исследовательского университета мирового уровня, предпринимательского по типу, ориентированного на интернационализацию всех направлений деятельности.

© Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 2015

© Цветков О.Б., Лаптев Ю.А., 2015

2

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Данное учебно-методическое пособие включает в себя рабочую программу и контрольные работы для бакалавров, обучающихся по технологическим направлениям: 19.03.02 и 19.03.03 (дисциплины «Теоретические основы тепло- и хладотехники», «Тепло- и хладотехника», «Теплотехника. Ч. I»), 19.03.01 (дисциплина «Основы термодинамики и тепломассопереноса»), 18.03.02 (дисциплина «Основы тепло- и хладотехники»); по механическим направлениям: 15.03.04 (дисциплина «Основы термодинамики и теплопередачи»), 15.03.02 (дисциплина «Термодинамика и тепломассообмен»), в том числе по сокращенной форме обучения.

Эти дисциплины изучаются студентами заочной формы обучения самостоятельно по рекомендованным в списке учебной литературы учебникам, учебным пособиям и методическим указаниям [1–10], после чего выполняются контрольные и курсовые работы. В период лабораторно-экзаменационной сессии на кафедре читаются обзорные лекции по основным вопросам указанных дисциплин, студенты выполняют лабораторные работы. В процессе освоения дисциплин для студентов проводятся консультации.

Изучение курсов рекомендуется вести в следующем порядке: внимательно ознакомиться с содержанием соответствующего раздела рабочей программы и методическими указаниями, прочитать по учебнику материал, рекомендуемый в программе для изучения данной темы. Изучение курсов полезно начинать с уяснения принципиальных положений, затем переходить к разбору его конкретных особенностей. Усвоив смысл изучаемого раздела и разобравшись в ходе математических выкладок, важно самостоятельно повторить вывод той или иной зависимости. При изучении материала полезно составлять конспекты по каждой теме изучаемых курсов.

Для закрепления пройденного материала студент в процессе изучения дисциплин выполняет контрольные и курсовые работы, а во время сессии – лабораторные работы.

Для положительной аттестации по дисциплине от студента требуется знание теоретических положений дисциплин, понимание физической сущности изучаемых явлений и процессов, умение применять теоретические положения к решению практических задач и выполнению лабораторных работ.

3

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ИНДЕКСЫ

а – коэффициент температуропроводности, м2/с; b – ширина, м;

–удельная массовая изохорная теплоемкость, Дж/(кг∙К);

–удельная массовая теплоемкость при постоянном давлении,

Дж/(кг∙К); d – диаметр, м;

d – влагосодержание, кг/кг сухого воздуха; h – энтальпия, кДж/кг;

h – высота, м;

k – показатель адиабаты;

l – длина, характеристический размер, м; M – масса, кг;

n – показатель политропы; р – давление, Па, бар;

q – плотность теплового потока, Вт/м2;

– тепловой поток, Вт;

– количество теплоты, Дж;

r– удельная теплота парообразования, кДж/кг;

s– удельная энтропия, Дж/(кг∙К);

S – шаг пучка труб; t – температура, °С;

Т – температура, К, T = t + 273,15; v – удельный объем, м3/кг;

W, w – скорость, м/с;

х– степень сухости;

α– коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2∙К); k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2∙К);

– коэффициент объемного расширения, 1/К; t – разность (перепад) температур, °С;

ε– холодильный коэффициент;

ε– степень черноты;

λ – теплопроводность, Вт/(м∙К);

– коэффициент динамической вязкости, Па∙с;

– коэффициент кинематической вязкости, м2/с; ρ – плотность, кг/м3;

4

– относительная влажность, %; ψ – степень насыщения;

Nu = αl / λ – критерий Нуссельта;

R – обозначение хладагента по ИСО.

ИНДЕКСЫ

б – бетон; в – воздух

вв – влажный воздух; ж – жидкость;

н – состояние насыщения; нач – начальная; п – пар; р – точка росы;

ст – стенка; з – замерзание;

г – газообразное состояние; m – средний;

' – насыщенная жидкость; " – сухой насыщенный пар.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Техническая термодинамика

Содержание программы

Введение.

Предмет технической термодинамики, ее основные задачи. Основные этапы развития и современное состояние термодинамики. Роль русских и советских ученых в развитии термодинамики. Фундаментальное значение термодинамики в развитии теплоэнергетики и холодильной техники.

5