Тема 10. Установки для получения холода и кондиционирования (6 часов)

 

Физические основы получения низких температур. Термодинамические основы холодильных машин. Область использования и классификация трансформаторов тепла. Рабочие вещества холодильных машин. Системы холодоснабжения промышленных предприятий.

 

Литература

[1, с. 475–524; 5, с. 4–414]

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Как классифицируются процессы повышения потенциала тепла в зависимости от положения температурных уровней теплоприемника и теплоотдатчика по отношению к температуре окружающей среды?

2. Перечислите температурные зоны использования трансформаторов тепла различного назначения.

3. Назовите область использования трансформаторов тепла.

4. Дайте классификацию трансформаторам тепла.

5. Что такое дросселирование?

6. Изобразите процесс дросселирования в is-диаграмме.

 

Тема 11. Компрессоры, нагнетатели, насосы (6 часов)

 

КПД компрессоров. Степень сжатия. Промежуточное охлаждение при многоступенчатом сжатии. Схемы центробежного и осевого компрессоров. Треугольники скоростей. Области применения и конструкции компрессоров центробежного и осевого типов.

 

Литература

[1, с. 457–475; 2]

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Изобразите процессы в компрессоре в Ts- и pv-диаграммах.

2. Приведите вывод уравнения энергии компрессорных процессов.

3. Зачем применяется охлаждение в компрессорах?

4. Приведите схему ступени и треугольники скоростей компрессорной ступени.

5. Что такое безразмерные и приведенные характеристики компрессоров?

6. Расскажите о причинах возникновении помпажа в компрессорах.

7. Перечислите основные требования к нагнетателям природного газа.

 

Тема 12. Двигатели внутреннего сгорания (8 часов)

 

Общие сведения и классификация ДВС. Технико-экономические показатели и тепловой баланс ДВС. Принципиальные схемы осуществления рабочих процессов в поршневых ДВС. Смесеобразование в ДВС. Технико-экономические показатели и тепловой баланс ДВС. Индикаторные и эффективные показатели ДВС. Пути повышения мощности ДВС.

 

Литература

[1, с. 329–374]

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Какие преимущества и недостатки у ДВС?

2. По каким признакам классифицируются ДВС?

3. Чем отличаются устройство и принцип работы двухтактных двигателей от четырехтактных?

4. Какие имеются способы повышения мощности ДВС?

5. Что называется индикаторной и эффективной мощностями ДВС и как они определяются?

 

Тема 13. Общие принципы и устройство ДВС. Конструкции ДВС. Нагрузочные и другие характеристики (6 часов)

 

Узлы и агрегаты. ДВС. Топливоподающая система и смесеобразование в дизелях и карбюраторных двигателях. Режимы работы двигателей. Скоростные характеристики.

Литература

[1, с. 329–374]

Вопросы для самопроверки

 

1. Что характеризует октановое число топлива?

2. Что такое детонация и как она влияет на работу двигателя?

3. Из каких систем и узлов состоят ДВС?

4. Как осуществляется смесеобразование в дизелях?

5. Опишите систему питания карбюраторных двигателей.

6. Назовите основные характеристики ДВС.

 

Тема 14. Парогазотурбинные установки. Циклы и тепловые схемы ПГУ. Сравнение циклов ПГУ и ГТУ (6 часов)

 

Преимущества ПГУ. КПД ПГУ. Современные тепловые схемы и конструкции отечественных и зарубежных ПГУ. Спектр возможного применения ПГУ в промышленности.

 

Литература

[6, с. 11–85]

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Назовите преимущества ПГУ перед отдельно работающими ГТУ и ПТУ.

2. Изобразите цикл ПГУ в Ts-диаграмме.

3. Какие КПД имеют современные ПГУ и за счет чего они достигаются?

 

Тема 15. Пути повышения эффективности энергетических машин и установок. Влияние энергетических машин и установок на окружающую среду (6 часов)

 

Пути совершенствования и модернизации тепловых схем и конструкций энергетических машин. Сокращение основных потерь в тепловых двигателях. Использование энергосберегающих технологий в настоящем и будущем.

Литература

[4, с. 280–326]

Вопросы для самопроверки

 

1. Назовите возможные пути повышения эффективности энергетических машин и установок.

2. Каково влияние работы тепловых двигателей различных видов и назначения на окружающую среду?

3. Какова роль аэродинамических и тепловых исследований энергетических установок для повышения эффективности их работы?

3. Тематический план обзорных лекций

 

Согласно учебному плану на обзорные лекции выделяется 10 часов. Тематика лекций позволяет уяснить материал, проработанный на установочных лекциях и прочитанный самостоятельно, разрешить появившиеся во время изучения курса вопросы.

 

Лекция №1

 

Рассматриваются темы первого, второго и третьего разделов рабочей программы. В начале лекции устанавливается основной круг проблем в энергомашиностроении современного общества. Обозначаются возможные пути развития тепловых двигателей.

Далее приводится классификация основных видов энергетических машин и установок. Отражаются особенности работы каждого из них.

Вторая часть лекции посвящена рассмотрению типовых циклов тепловых двигателей. Определяются пути повышения термического КПД цикла для различных видов энергетических машин. Циклы рассматриваемых двигателей представляются в pv- и Ts-диаграммах.

 

Лекция №2

 

Рассматриваются темы четвертого раздела рабочей программы. Приводится принципиальная схема паротурбинной установки – основного элемента ТЭС. Рассматривается в отдельности каждый элемент ПТУ: назначение, принцип действия, пути повышения эффективности. Дается принцип действия паровой турбины. Обозначаются ее основные элементы с рассмотрением роли каждого из них. Приводится схема проточной части паровой турбины, в частности, соплового и рабочего лопаточного аппарата. Обсуждаются пути повышения КПД паровой турбины и ПТУ.

 

Лекция №3

 

Рассматриваются темы пятого и шестого разделов рабочей программы. Принцип действия газотурбинной установки. Конструкция и принцип действия газовой турбины. Понятие о степени реактивности. Принцип действия реактивных двигателей. Использование ГТД на компрессорных станциях магистральных газопроводов.

 

Лекция №4

 

Рассматриваются темы седьмого раздела рабочей программы. Принцип действия ДВС. Особенности реальных циклов ДВС. Смесеобразование в ДВС. Технико-экономические показатели и тепловой баланс ДВС. Индикаторные и эффективные показатели ДВС. Пути повышения мощности ДВС.

 

Лекция №5

 

Рассматриваются темы восьмого раздела рабочей программы. Рассматриваются пути снижения потерь энергии в тепловых двигателях. Определяются возможности для повышения надежности работы энергетических машин и установок. Обсуждается влияние двигателей различного типа на окружающую среду.