Раздел I. Техническая термодинамика. Тема 1. Введение. Основные понятия и определения.
1.1 Введение
Теплотехника – наука, которая изучает методы получения, преобразования, передачи и использования теплоты, а также принципы действия и конструктивные особенности тепловых машин, аппаратов и устройств. Теплота используется во всех областях деятельности человека. Для установления наиболее рациональных способов его использования, анализа экономичности рабочих процессов тепловых установок и создания новых, наиболее совершенных типов тепловых агрегатов необходима разработка теоретических основ теплотехники. Различают два принципиально различных направления использования теплоты – энергетическое и технологическое. При энергетическом использовании, теплота преобразуется в механическую работу, с помощью которой в генераторах создается электрическая энергия, удобная для передачи на расстояние. Теплоту при этом получают сжиганием топлива в котельных установках или непосредственно в двигателях внутреннего сгорания. При технологическом - теплота используется для направленного изменения свойств различных тел (расплавления, затвердевания, изменения структуры, механических, физических, химических свойств).
Количество производимых и потребляемых энергоресурсов огромно. По данным Минтопэнерго РФ и фирмы "Shell" [3] динамика производства первичных энергоресурсов даны в таблице 1.1.
Таблица 1.1.
Вид энергоресурсов | Годы | ||||
1980 | 1985 | 1990 | 1994 | 1995 | |
Нефть, Мт, в мире | 2922 | 2652 | 3022 | 3264 | - |
Россия | 547 | 542 | 518 | 317,8 | 306,7 |
Газ, Гм3, в мире | 1620 | 1981 | 2413 | 2250 | - |
Россия | 252 | 462 | 641 | 607,3 | 595,4 |
Уголь, Мт, в мире | 3249 | 3808 | 3935 | 4163 | - |
Россия | 391 | 395 | 395 | 270,9 | 262,2 |
Э/энергия,ТДж, в мире | 10712 | 11900 | 16498 | 18221 | - |
Россия | 596,7 | 886,5 | 942,7 | 890,7 | 862 |
Итого, Мтут*, в мире | 9451 | 10231 | 11692 | 12277 | - |
Россия | 1430 | 1690 | 1430 | 1391 | - |
* тут – тонна условного топлива.
Такими теоретическими разделами являются техническая термодинамика и основы теории теплообмена, в которых исследуются законы превращения и свойства тепловой энергии и процессы распространения теплоты.
Данный курс является общетехнической дисциплиной при подготовке специалистов технической специальности.