Автор: Пользователь скрыл имя, 13 Марта 2012 в 13:21, шпаргалка
Основные понятия по теплотехнике
Термодинамика – наука о наиболее общих свойствах макроскопических физических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и о процессах перехода между этими состояниями.
Техническая термодинамика – раздел термодинамики, занимающийся приложениями законов термодинамики в теплотехнике.
Тепловое движение — это беспорядочное (хаотическое) движение микрочастиц (молекул, атомов и др.), из которых состоят все тела.
Передача энергии в результате макроскопического упорядоченного движения микрочастиц называется работой.
Передача энергии в результате обмена хаотическим, ненаправленным движением микрочастиц называется теплообменом, а количество передаваемой при этом энергии — количеством теплоты, теплотой процесса или теплотой.
Термодинамической системой называется совокупность макроскопических тел, которые могут взаимодействовать между собой и с другими телами, составляющими внешнюю среду, в виде обмена энергией или веществом.
Рабочее тело – газообразное, жидкое или плазменное вещество, с помощью которого осуществляется преобразование какой-либо энергии при получении механической работы, холода, теплоты.
Параметры состояния — физические величины, однозначно характеризующие состояние термодинамической системы и не зависящие от предыстории системы.
Давление — физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных сил, с которыми одно тело действует на поверхность другого.
Уравнение состояния — уравнение, выражающее связь между параметрами равновесного состояния термодинамической системы.
Равновесный процесс - процесс перехода термодинамической системы из одного равновесного состояния в другое, столь медленный, что все промежуточные состояния можно рассматривать как равновесные.
Неравновесный процесс — процесс, включающий неравновесные состояния.
Обратимым процессом называется такой процесс, который может происходить как в прямом, так и в обратном направлении, причем при возвращении в первоначальное состояние (при изменении внешних условий в противоположной последовательности) система проходит все равновесные состояния прямого процесса, но в обратном порядке.
Необратимый процесс — процесс, который может самопроизвольно протекать только в одном направлении.
Термодинамический цикл — круговой процесс, осуществляемый термодинамической системой.
Парциальное давление — давление, которое имел бы газ, входящий в состав газовой смеси, если бы он один занимал объем, равный объему смеси при той же температуре.
Теплоемкостью называется количество теплоты, которое необходимо подвести к телу, чтобы нагреть его на 1 градус (10С или 1К).
Изохорный процесс – процесс, происходящий в физической системе при постоянном объеме.
Изобарный процесс - процесс, происходящий в физической системе при постоянном внешнем давлении.
Изотермный процесс - процесс, происходящий в физической системе при постоянной температуре.
Адиабатный процесс совершается в физической системе, не получающей теплоту извне и не отдающей ее, т. е. отсутствует теплообмен рабочего тела с внешней средой.
Политропным процессом называется такой термодинамический процесс изменения состояния физической системы, при котором в течение всего процесса сохраняется постоянство теплоемкости.
Термический КПД - отношение полезно использованной в цикле теплоты (или полученной работы) ко всему количеству теплоты, затраченной на цикл.
Цикл Карно — обратимый круговой процесс, в котором совершается наиболее полное превращение теплоты в работу (или работы в теплоту). Термодинамическая температурная шкала основана на втором начале термодинамики и определяется с помощью никла Карно.
В цикле с необратимыми процессами энтропия изолированной системы увеличивается.
Эксергия или техническая работоспособность – максимальная работа, совершаемая рабочим телом, если в качестве холодного источника теплоты принимается внешняя среда с температурой Т0.
Парообразование – процесс перехода вещества из конденсированной фазы (жидкой или твердой) в газовую.
Теплота жидкости — количество теплоты, необходимое для подогрева 1 кг воды от температуры Т0 = 273 К до температуры Тн насыщения.
Теплота парообразования — количество теплоты, необходимое для превращения 1 кг жидкости, нагретой до температуры кипения, в сухой насыщенный пар при постоянном давлении (и постоянной температуре).
Теплота перегрева – количество теплоты, необходимое для превращения 1 кг сухого насыщенного пара при постоянном давлении в перегретый пар с температурой Тпе.
Свободная энергия – изохорно-изотермный термодинамический потенциал или энергия Гельмгольца.
Влажный воздух — смесь сухого воздуха с водяным паром.
Точка росы — температура, до которой должен охлаждаться ненасыщенный влажный воздух, чтобы содержащийся в нем перегретый пар стал насыщенным.
Абсолютная влажность воздуха — масса водяного пара, содержащегося в 1 м3 влажного воздуха.
Относительная влажность воздуха — отношение абсолютной влажности воздуха к максимально возможной при данном давлении и температуре, когда воздух насыщен водяным паром.
Располагаемая работа – приращение кинетической энергии газа при движении по каналу, которое может быть использовано в машинах и превращено в другие виды энергии, а также работа перемещения канала.
Сопло – канал, в котором происходит расширение газа с уменьшением и увеличением скорости его движения.
Сопло Лаваля – комбинированное сопло с суживающейся и расширяющейся частями, применяемое для получения скоростей газа больше скорости звука.
Дросселирование — процесс понижения давления в потоке без совершения внешней работы и без подвода и отвода теплоты при прохождении через местное гидравлическое сопротивление.
Эффект Джоуля — Томсона - изменение температуры газа в результате адиабатного дросселирования.
Температура инверсии – температура, соответствующая состоянию газа, при котором температура газа при адиабатном дросселировании не изменяется.
Компрессор – машина для сжатия воздуха или газа до избыточного давления не ниже 0,2 МПа.
Турбокомпрессор – центробежный или осевой лопаточный компрессор для сжатия и подачи воздуха или газа.
Степень сжатия - отношение объемов в цилиндре двигателя при положениях поршня в начале и конце процесса сжатия.
Степень повышения давления — отношение наибольшего давления в цилиндре двигателя, образовавшегося в результате подвода теплоты, к давлению в конце процесса сжатия.
Степень предварительного расширения — отношение объемов в конце и начале подвода теплоты к рабочему телу при постоянном давлении.
Степень падения давления — отношение давлений в начале и конце отвода теплоты от рабочего тела к холодному источнику при постоянном объеме.
Степень сокращения объема — отношение объемов в начале и конце отвода теплоты от рабочего тела к холодному источнику при постоянном давлении.
Регенерация – использование теплоты отходящих газообразных продуктов сгорания для подогрева поступающего газообразного топлива, воздуха или их смеси.
Цикл Ренкина – идеальный замкнутый процесс изменения состояния рабочего тела в простейшей паросиловой установке.
Бинарный цикл – термодинамический цикл, осуществляемый двумя рабочими телами.
Холодильный цикл – обратный круговой процесс, предназначенный для передачи теплоты от тел менее нагретых к телам более нагретым.
Холодильный коэффициент – отношение количества теплоты q2, отводимой в обратном цикле от охлаждаемой системы, к затраченной работе lц.
Абсорбционная холодильная установка – установка, использующая теплоту внешнего источника для передачи теплоты от менее нагретого тела к более нагретому телу. В таких установках рабочим телом является раствор.
Термотрансформатор - устройство, позволяющее обратимым путем передавать теплоту от источника с одной температурой к источнику с другой температурой.
Теплообмен - самопроизвольный необратимый процесс переноса теплоты в пространстве с неоднородным распределением температуры.
Теплопроводность - молекулярный перенос теплоты в сплошной среде, обусловленный наличием градиента температуры.
Конвективный теплообмен — перенос теплоты, обусловленный перемещением макроскопических элементов среды в пространстве, сопровождаемый теплопроводностью.
Теплоотдача - конвективный теплообмен между движущейся средой и поверхностью ее раздела с другой средой (твердым телом, жидкостью или газом).
Лучистый теплообмен - теплообмен, обусловленный превращением внутренней энергии вещества в энергию электромагнитных волн, распространением их в пространстве и поглощением энергии этих волн веществом.
Массообмен - самопроизвольный необратимый процесс переноса массы данного компонента в пространстве с неоднородным полем концентрации (химического потенциала).
Температурное поле — совокупность значений температуры во всех точках тела (или пространства) в некоторый фиксированный момент времени.
Градиент температуры — вектор, численно равный производной от температуры по направлению нормали к изотермной поверхности.
Тепловой поток - количество теплоты, переданное через произвольную поверхность в единицу времени.
Коэффициент теплоотдачи характеризует количество теплоты, переданное в единицу времени через единицу площади поверхности твердого тела путем конвекции при разности температур между поверхностью тела и средой в 1К.
Естественная (свободная) конвекция возникает под действием неоднородного поля внешних массовых сил (сил гравитационного, инерционного, магнитного или электрического поля), приложенных к частицам жидкости внутри системы.
Вынужденная конвекция возникает под действием внешних поверхностных сил, приложенных на границах системы, или под действием однородного поля массовых сил, действующих в жидкости внутри системы. Вынужденная конвекция может осуществляться также за счет запаса кинетической энергии, полученной жидкостью вне рассматриваемой системы.
Условия однозначности к системе уравнений, описывающих явление теплоотдачи, состоят из геометрических, физических, граничных и начальных условий.
Физическое подобие - соответствие между физическими процессами, выражающееся в тождественности их безразмерных математических описаний.
Константы подобия - отношения однородных физических величин в сходственных точках модели и натурного объекта.
Критерии подобия - безразмерные числа, составленные из размерных физических величин, определяющих рассматриваемые физические явления.
Определяющие критерии подобия - числа подобия, составленные из величин, заданных при математическом описании процесса.
Определяемые безразмерные комплексы — числа подобия, содержащие определяемую величину.
Критериальные уравнения подобия — функциональные зависимости между критериями подобия, характеризующими явление.
Ламинарный режим течения – режим движения жидкости, при котором возможны стационарные траектории ее частиц.
Термический начальный участок — участок трубы, на котором поле температуры зависит от условий на входе в трубу.
Участок стабилизированного теплообмена — участок трубы, на котором поле температуры практически не зависит от распределения температуры в начальном сечении обогреваемого участка.
Турбулентный режим – режим движения жидкости с хаотически изменяющимися во времени траекториями частиц, при котором в потоке возникают нерегулярные пульсации скорости, давления и температуры, неравномерно распределенные в потоке.
Степень турбулентности – отношение средней квадратичной пульсаций составляющих вектора скорости в данной точке к осредненной скорости невозмущенного потока.
Пузырьковый режим кипения – режим, при котором пар образуется в виде периодически зарождающихся и растущих пузырьков.
Пленочный режим кипения – режим, при котором на поверхности нагрева образуется сплошная пленка пара, периодически прорывающегося в объем жидкости.
Первая
критическая плотность
Пленочная конденсация — образование сплошной пленки конденсата на смачиваемой поверхности.
Капельная конденсация - образование капель конденсата на несмачиваемой поверхности.
Плотность потока излучения — количество энергии излучения, проходящее в единицу времени через единицу площади поверхности в пределах полусферического телесного угла.
Спектральная плотность потока излучения — отношение плотности потока излучения, испускаемого в бесконечно малом интервале длин волн, к величине этого интервала.
Закон Стефана — Больцмана: плотность потока излучения абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры.
Степень черноты тела — отношение плотностей потока излучения серого тела и абсолютно черного тела при той же температуре.
Закон Кирхгофа: отношение плотности потока излучения серого тела к его поглощательной способности не зависит от природы тела и равно плотности потока излучения абсолютно черного тела при той же температуре.
Коэффициент облученности – отношение потока излучения первого тела, падающего на второе тело к потоку полного полусферического излучения первого тела.
Прямоток - движение двух теплоносителей в теплообменном аппарате параллельно друг другу в одном и том же направлении.