Из комбинированного сопла Лаваля

 

Комбинированное сопло Лаваля предназначено для использования больших перепадов давления и для получения скоростей истечения, превышающих критическую или скорость звука.

Сопло Лаваля состоит из короткого суживающегося участка и расширяющейся конической насадки (рис. 10.2). Опыты показывают, что угол конусности расширяющейся части должен быть равен . При больших углах наблюдается отрыв струи от стенок канала.

При истечении газа из комбинированного сопла в окружающую среду с давлением меньше критического, на суживающемся участке сопла скорость газа меньше скорости звука. В самом узком сечении сопла устанавливается критическое давление  и критическая скорость w_к.

В расширяющейся насадке сопла происходит дальнейшее увеличение скорости газа до сверхзвуковой величины и падение давления до давления внешней среды.

 

Истечение водяного пара

 

Теоретический процесс истечения водяного пара выражается в is - диаграмме вертикальной прямой 1-2 при s₁=s₂ (рис. 10.3).

Расчет ведется исходя из общей формулы скорости истечения (10.9), полученной из уравнения первого закона термодинамики для потока и справедливой для любого реального вещества.

Расчет по этой формуле производится или с помощью таблиц, или по -диаграмме.

 

Рис. 10.3

 

Расчет теоретической скорости истечения ведется по формуле

 

,                                   (10.19)

 

где  и  определяют по таблицам или -диаграмме по начальном параметрам, и конечному давлению

При критическом режиме истечения скорость истечения водяного пара определяют из формулы

 

,                                 (10.20)

 

при этом  кДж/кг берется из таблиц или по -диаграмме по начальным параметрам.

При этом если давление внешней среды после сопла P₂>P_кр, скорость истечения будет меньше скорости звука. В этом случае применяют суживающееся сопло.

Если давление P₂<P_кр, применяют сопло Лаваля, скорость истечения из которого будет сверхзвуковой.

При этом массовый секундный расход пара на выходе из сопла Лаваля равен

 

                                  (10.21)

 

 

ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ГАЗОВ И ПАРОВ

 

Если на пути движения потока газа или пара имеется резкое су­жение сечения (не полностью открытый вентиль или кран, перегородка с небольшим отверстием, как показано на рис. 11.1, и др.), которое создает местное сопротивление потоку, то в месте сужения сечения скорость движения потока резко возрастает, а давление падает. За сужением скорость уменьшается и восстанавливается до первоначаль­ной, но давление из-за потерь на завихрение восстанавливается не полностью.

 

 

Рис. 11.1. Дросселирование газа или пара при течении в канале с диафрагмой

 

Явление понижения давления потока в результате его прохожде­ния через местное сопротивление называется дросселированием.

При отсутствии теплообмена и в случае, если поток не совершает техническую работу, для горизонтального потока выражение первого закона термодинамики (10.5) примет вид

 

или

 

                                    (11.1)

 

где i₁ и i₂ – значения энтальпии в се­чениях I и II, удаленных от местного сопротивления. Так как в процессе дросселирования изменение скорости очень мало и им можно пренебречь, то выражение (11.1) примет вид

 

i₁= i₂,                                          (11.2)

 

т. е. при дросселировании газа или пара энтальпия не изменяется.

Учитывая, что для идеального га­за i₂ – i₁ = с _рт (t₂ – t₁), то из (11.2) следует t₁= t₂ т.е. при дросселиро­вании идеального газа его температу­ра не изменяется.

При дросселировании реального газа температура его может умень­шаться, увеличиваться или оставаться неизменной. Если температура реального газа в результате дросселирования остается без изменения, то она называется температурой инверсии   Т_инв.

Таким образом, поведение реальных газов при дросселировании существенно отличается от поведения идеальных газов. Изменение температуры реальных газов при дросселировании впервые было об­наружено опытами Джоуля и Томсона и получило название эффекта Джоуля — Томсона.

С молекулярной течки зрения эффект Джоуля — Томсона объяс­няется наличием объема самих молекул и сил сцепления между моле­кулами реального газа. Влияние объема молекул и сил взаимодей­ствия на изменение температуры в процессе дросселирования различно в зависимости от природы газа и начального состояния реального газа.

Для каждого газа существует определенная температура инверсии, которая приблизительно равна

 

                                      (11.3)

 

где Т_кр — критическая температура газа, °К.

Температура инверсии большинства газов, за исключением водо­рода и гелия, достаточно велика и процессы дросселирования обычно протекают с уменьшением температуры. Поскольку процесс дроссели­рования сопровождается трением и завихрением, он является необра­тимым и поэтому не может быть изображен каким-либо графиком.

Задачи, связанные с дросселированием водяного пара, проще всего решаются при помощи i – s – диаграммы. Из основного условия дросселирования (i₁= i₂) конечное состояние пара определяется пересече­нием горизонтали, проходящей через начальную точку (рис. 11.2), с изобарой конечного давления р₂.

 

 

Рис. 11.2. Условное изо­бражение процесса дрос­селирования пара на i – s - диаграмме

 

Из диаграммы видно, что температура водяного пара в про­цессе дросселирования уменьшается. При этом влажный насыщен­ный пар в зависимости от величины на­чального давления, степени сухости и ко­нечного давления может быть после дрос­селирования влажным (а — b), сухим на­сыщенным (а — с) или даже перегретым

На рис. 11.3 представлены процессы расширения водяного пара в двигателе до (процесс 1-3) и после дросселирования (линия 2-4). Поскольку , то работоспособность газа или пара в результате дросселирования уменьшается.

 

 

Рис. 11.3

 

Несмотря на то, что дросселирование яв­ляется необратимым процессом и сопровож­дается потерей работоспособности потока, в силу простоты конструкции и эксплуатации дроссельных устройств явление дросселирова­ния широко используется в технике для ре­гулирования и измерения расходов и получе­ния низких температур.

КОМПРЕССОРЫ

 

Для получения сжатых газов и паров применяются машины, на­зываемые компрессорами. По рабочему процессу и конструктивному оформлению компрессоры делятся на поршневые, центробежные, осе­вые и пароструйные. Несмотря на эти различия, термодинамические основы нагнетания общие для всех типов. Поэтому рассмотрим ра­бочий процесс поршневых компрессоров, которые получили наиболь­шее распространение в промышленности.

Схема компрессора и теоретическая индикаторная диаграмма показаны на рис. 12.1. Здесь 1 – цилиндр, внутри которого пере­мещается поршень 2, совершающий возвратно-поступательное движе­ние.

 

 

Рис. 12.1. Схема одноступенчатого компрессора и теоретические процессы на р – υ – (a), T – s – (б) и i – s – диаграммах (в)

 

Индикаторная диаграмма изображает зависимость давления газа в цилиндре от его объема. Линия р₁21р₂ характеризует процесс вса­сывания, который осуществляется при движении поршня вправо при открытом всасывающем клапане 4. Процесс сжатия, происходящий при движении поршня влево, в зависимости от количества отводимой теплоты от воздуха при его сжатии может быть изотермным (1 –2), адиабатным (1 –2') или политропным (1 –2").

Отвод теплоты от сжимаемого газа осуществляется водой, цирку­лирующей в рубашке цилиндра 5, образуемой полыми стенками ци­линдра. Линия   2 – р₁ изображает процесс нагнетания через открытый нагнетательный клапан 3 (выталкивания газа в какой-либо резер­вуар при неизменных р, υ и Т), который происходит при достижении давления р₂.

Вследствие того, что параметры газа в процессах р₂ – 1 и 2 – р₁ не меняются, а меняется только его количество, эти процессы не яв­ляются термодинамическими.

С начала нового хода поршня открывается всасывающий клапан 4, давление в цилиндре снижается от р₂ до р₁ теоретически мгновен­но, т. е. по вертикали p_l – p₂, и процесс повторяется.

В задачу термодинамического анализа сжатия газа в компрессо­рах входит определение работы, которую необходимо затратить на получение сжатого газа, и мощности приводного двигателя.

Общее выражение для работы, затрачиваемой на нагнетание l_н, может быть получено из аналитического выражения первого закона термодинамики для потока (10.6), которое с учетом знаков работы (l _т=– l_н) и теплоты (q = – q_охл) и пренебрежения изменением по­тенциальной энергии потока запишется так:

 

 

Отсюда

 

                     (12.1)

 

Выражение (12.1) является основным уравнением термодинамики нагнетания. С другой стороны, при принятых допущениях из выраже­ния (10.11) следует

 

Для случая политропного сжатия, согласно (10.12), работа на­гнетания

 

                   (12.2)

 

для случая адиабатного сжатия

 

                         (12.3)

 

для изотермного сжатия (pυ = const) υdp = – pdυ и

                      (12.4)

 

 

Рис. 12.2. Графики процесса сжатия в двухступенчатом компрессоре в р – v – (a) и Т – s – координатах (б)

Если учесть, что разница скоростей на входе и на выходе из ком­прессора небольшая w ₁ ≈ w ₂, то выражение (12.1) примет вид

 

l_н  = i₂ - i₁ + q_охл,                                   (12.5)

 

для адиабатного сжатия (q_охл = 0)

                                               (12.6)

 

где i₁ и i₂ – соответственно начальное и конечное значения энтальпии (рис.12.1, в). Теоретическая мощность, необходимая для привода компрессора:

 

N = ml_н квт,                            (12.7)

 

где т — массовый расход, кг/сек.

Наименьшая работа в компрессоре, как это видно из рис.12.2, а, затрачивается при изотермическом сжатии, но для этого требуется большой расход охлаждающей воды. Процесс сжатия воздуха чаще всего протекает по политропе с показателем n = 1,2÷1,25. При сжа­тии воздуха без охлаждения показатель политропы n = k и сжатие воздуха произойдёт по адиабате (рис. 12.1, а).

В одноступенчатом компрессоре степень повышения давления ограничивается допустимой температурой воздуха, с повышением кото­рой ухудшаются условия смазки. Для получения сжатого газа более высокого давления (более 1–1,2 М nа) применяются многоступенча­тые компрессоры с промежуточным охлаждением газа после каждой ступени. Этим также достигается приближение процесса к изотерми­ческому и более экономичная работа компрессора. Обычно здесь стремятся к тому, чтобы газ после промежуточного холодильника имел ту же температуру, при которой он поступил в предыдущую ступень. Специальные расчеты показывают, что наиболее выгодным оказывается многоступенчатое сжатие в том случае, когда отношение давлений в каждой ступени принимается одинаковым для всех сту­пеней.

На рис. 12.2 приведены р – υ – и Т – s – диаграммы двухступенчатого компрессора. Здесь линии 1 – 2 и 3 – 4 – процессы адиабатного сжа­тия в ступенях компрессора, а линии 2 – 3 и 4 – 5 – процессы охлаж­дения газа в промежуточных холодильниках при р = const.

Заштрихованная площадь 2344 на рис.12.2, а иллюстрирует экономию в затрате энергии на сжатие во второй ступени благодаря промежуточному охлаждению.

Выше была рассмотрена работа идеального одноступенчатого порш­невого компрессора. В действительности надо считаться с тем, что кон­структивно компрессор приходится осуществлять так, чтобы поршень не доходил до крайнего торца цилиндра, где размещают крышку со впускным и выпускным клапанами. Объем между торцом крышки цилиндра и крайним положением поршня называют вредным простран­ством. Его наличие, а также влияние работы клапанов, сопротивления при всасывании и выталкивании и утечки воздуха влияют на работу и производительность реального компрессора и заставляют вносить коррективы в выведенные выше формулы.

ЦИКЛЫ ПАРОСИЛОВЫХ УСТАНОВОК

 

Основным циклом паросиловой установки является цикл Ренкина. Преобразование энергии органического или ядерного топлива в механическую при помощи водяного пара осуществляется в паросиловых уста­новках (п. с. у.), которые являются базой современной теплоэнер­гетики (рис. 13.1).

 

 

Рис. 13.1. Принципиальная тепловая схема паросиловой установки

 

За начальное состояние здесь принята вода при некоторой тем­пературе (точка 3, рис. 13.2), которая насосом сжимается (по 3 – 4¹) и подается в котел К  при давлении p₁. Здесь происходит нагревание воды при постоянном давлении (процесс 4 – 5) до температуры кипе­ния (точка 5), затем происходит парообразование (процесс 5 – 6). Полученный сухой насыщенный пар в пароперегревателе ПП пере­гревается до требуемой температуры t₁ (процесс 6-1).

Перегретый пар, имею­щий параметры р₁ и t₁ по паропроводу поступает в паровую турбину Т, где происходит адиабатное рас­ширение до давления р₂ с совершением технической работы (процесс 1 – 2). По­сле турбины пар поступает в конденсатор Кон., который представляет со бой трубчатый теплообменник. Внутренняя поверхность трубок охлаж­дается циркулирующей водой.

В конденсаторе при помощи охлаждающей воды от пара отнима­ется теплота парообразования (q₂) и пар переходит при постоянных давлении р₂ и температуре t₂ в жидкость (процесс конденсации 2 – 3). В дальнейшем цикл повторяется. Рассмотренный основной цикл паросиловой установки называется циклом Ренкина или простым кон­денсационным циклом.

 

 

        

Рис. 13.2. Основной цикл п. с. у. (цикл Ренкина) в р – v – (a) и Т – s – координатах (б)

 

В цикле Ренкина осуществляется полная конден­сация пара с последующим адиабатным сжатием 3 – 4 конденсата в насосе, что уменьает полезную работу пара при его адиабатном расширении в струбке.

Термический к. п. д. цикла Ренкина может быть вычислен по общему выражению (7.1).

Теплота q₁ сообщается на участках 4–5–6–1 (рис. 13.2, б) при постоянном давлении ее можно найти из (9.18); q₁ = i₁– i′₂, где i₁ –энтальпия пара, поступающего в турбину, измеряемая пл. 00'45612';   i₁ – энтальпия поступающей в котел жидкости (конденсата), измеряемая пл. 00'33'.

Рис. 13.3. График обратимого 1–2 адиабатного процесса расширения на i – s –диаграмме

Теплота, отдаваемая паром в конденсаторе также при постоянном давлении, на участке 2 –3 будет равна

 

q₂ = i₂ – i′₁,

 

где i₂ – энтальпия пара, выходящего из турбины, измеряемая пл. 00'322'. Тогда

 

               (13.1)

Легко видеть, что подведенная в цикле теплота q₁ будет измеряться пл. 45612'3'4, отведенная q₂ – пл. 22'3'32, а полезно использованная q₀= q₁–q₂ – пл. 456124.

Удобно определять к. п. д. цикла паросиловой установки при помощи i – s – диаграммы, где i₁– i₂  определяются по известным на­чальным и конечным параметрам адиабатного процесса расширения пара в турбине (рис. 13.3); i′₂ определяется по таблицам насыщенного пара для давления р₂.

Важной расчетной характеристикой цикла является удельный расход пара d₀, представляющий собой отношение часового расхода пара в идеальном двигателе D₀ к выработанной электроэнергии N. Так как 1 кг пара совершает в теоретическом цикле q₀ = i₁ – i₂ полезной работы, а 1 квт-час = 3600 кДж, то из уравнения теплового баланса идеального двигателя

 

D₀ (i₁ – i₂) = 3600N

 

получаем выражение для теоретического удельного расхода пара

 

              (13.2)

Анализ уравнения (13.1) показывает, что для увеличения термического к.п.д. цикла Ренкина необходимо увеличивать энтальпию пара перед турбиной i₁ путём повышения Р₁ и t₁ и понижать давление пара в конденсаторе Р₂. Однако при работе даже на максимально возможных технически достижимых параметрах пара (р₁=300 бар, t₁=600°С, Р₂=0,03 бар) термический к.п.д теоретического цикла тепловой электростанции (ТЭС) с конденсационными турбинами не превышает 45-47%, а с учётом всех теплоывх, механических и электрических потерь – не более 30-35%.

В этой связи в нашей стране получил широкое распространение метод комбинированной выработки электроэнергии и тепла (теплофикация) на базе теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), оборудованных ПСУ с теплофикационными турбинами. Такие установки позволяют значительно повысить экономичность использования тепла (до 70-80% и выше) за счёт полезного использования значительной части раньше терявшегося тепла на q₂ промышленные и коммунально – бытовые нужды.

 

 

СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ

АБСОСЮТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ – масса водяного пара, содержащая в 1 м3 влажного воздуха.

АБСОЛЮТНАЯ ТЕМПЕРАТУРА – термодинамический параметр состояния, отсчитываемый от температуры абсолютного нуля (Т = 0 0К).

АБСОЛЮТНО БЕЛОЕ ТЕЛО – тело, полностью отражающее лучистую энергию.

АБСОЛЮТНО ЧЁРНОЕ ТЕЛО – тело, полностью поглощающее лучистую энергию.

АБСОЛЮТНОЕ ДАВЛЕНИЕ – давление, отсчитываемое от абсолютного нуля давления, т.е. от абсолютного вакуума.

АДИАБАТНЫЙ ПРОЦЕСС – процесс изменения состояния рабочего тела, протекающий без подвода и отвода теплоты.

ВАКУУМЕТР – прибор для измерения величины разряжения.

ВЛАГОСОДЕРЖАНИЕ d, г/кг – отношение массы пара, находящегося во влажном воздухе к массе сухого воздуха.

ВЛАЖНЫЙ ВОЗДУХ – механическая смесь сухого воздуха с водяным паром.

ВЛАЖНЫЙ НАСЫЩЕННЫЙ ПАР – смесь сухого пара с капельками жидкости, получаемая при неполном испарении жидкости.

ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ  U кДж, u, кДж/кг – суммарный запас кинетической и потенциальной энергии всех молекул рабочего тела.

ВОДЯНОЙ (УСЛОВНЫЙ) ЭКВИВАЛЕНТ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ W, Вт/К – произведение массового расхода теплоносителя на его удельную изобарную теплоёмкость.

ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ – указывает направление теплового потока и устанавливает максимально возможный предел превращения теплоты в работу в тепловых движениях.

ГАЗОВАЯ СМЕСЬ – механическая смесь отдельных газов, химически не взаимодействующих друг с другом.

ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ  R, Дж/(кг.К) – физическая константа, численно равная работе 1 кг. газа в процессе при постоянном давлении и при изменении температуры на 1 0С.

ГРАДИЕНТ ТЕМПЕРАТУРЫ  gradt, °С/м, - частная производная температуры по нормали к площадке.

ДАВЛЕНИЕ p, Па – нормальная составляющая силы, действующая со стороны газа на единицу поверхности стенки сосуда, в котором заключён газ.

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ – тепловой двигатель, в котором подвод тепла к рабочему телу осуществляется при сжигании топлива в цилиндре двигателя.

ДИНАМИЧЕСКИЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ – тонкий слой жидкости вблизи поверхности твёрдой стенки, в котором происходит резкое уменьшение скорости жидкости от υ_ж до υ_ж=0 на поверхности стенки.

ДИФФУЗОР – канал, в котором происходит сжатие газа с увеличением давления и уменьшением скорости.

ДРОССЕЛИРОВАНИЕ (МЯТИЕ) – необратимый процесс, в котором давление при прохождении потока газа через местное сужение проходного сечения уменьшается без совершения внешней работы.

ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ – газообразное вещество, молекулы которого – материальные точки, не имеющие собственного объёма, а силы взаимодействия между молекулами отсутствуют.

ИЗОБАРНЫЙ ПРОЦЕСС – процесс изменения состояния рабочего тела, протекающий при постоянном давлении.

ИЗОТЕРМНЫЙ ПРОЦЕСС – процесс изменения состояния рабочего тела, протекающий при постоянной температуре.

ИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ПОВЕРХНОСТЬ – геометрическое место точек, имеющих в данный момент времени одинаковую температуру.

ИЗОХОРНЫЙ ПРОЦЕСС – процесс изменения состояния рабочего тела, протекающий при постоянном объёме.

ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ – суммарное излучение с поверхности тела по всем направлениям полусферического пространства и по всем длинам волн.

КОМПРЕССОР – машина, предназначенная для сжатия газообразных сред.

КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН (ТЕПЛООТДАЧА) – процесс совместной передачи тепла конвекцией и теплопроводностью от поверхности твёрдой стенки к потоку омывающей её жидкости.

КОНВЕКЦИЯ – перенос теплоты перемещающимися в пространстве объёмами жидкости.

КОНДЕНСАЦИЯ – перевод пара в жидкость при охлаждении.

КРИТИЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРА – температура, выше которой невозможно путём изотермического сжатия добиться перехода газа в жидкость.

КРИТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ  Ркр, МПа – давление, в выходном отверстии сопла которое нельзя понизить уменьшением давления среды, куда происходит истечение газа из суживающегося сопла.

КОЭФФИЦИЕНТ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ α, м²/с – физический параметр вещества, характеризующий скорость изменения температурного поля в нестационарных тепловых процессах.

КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ α, Вт/(м²·К) – характеризует интенсивность конвективного теплообмена и численно равен количеству тепла, передаваемого единицей поверхности твёрдой стенки, к потоку жидкости при разности температур между стенкой и жидкостью, равной 1°С.

КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ К, Вт/(м²·К) – выражает количество теплоты, проходящей через единицу поверхности стенки в единицу времени от горячего к холодному теплоносителю при разности температур между ними в 1°С.

КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ λ, Вт/(м·К) – физический параметр вещества, характеризующий способность проводить теплоту и численно равный количеству теплоты, проходящей через единицу изотермической поверхности в единицу времени при условии, что градиент температуры равен 1°С/м.

ЛИНЕЙНАЯ ПЛОТНОСТЬ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА q_l, Вт/м – количество теплоты, передаваемой от горячей жидкости к холодной через цилиндрическую стенку длиной 1 м в единицу времени.

ЛИНЕЙНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ К _l, Вт/(м·К) – численно равен количеству теплоты, проходящей в единицу времени через цилиндрическую стенку длиной 1 м от горячего к холодному теплоносителю при разности температур между ними в 1°С.

ЛУЧИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН – процесс взаимного излучения и поглощения лучистой энергии несколькими телами, имеющими различную температуру.

МОНОХРОМАТИЧЕСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ – излучение с поверхности тела по всем направлениям полусферического пространства в узком диапазоне длин волн от λ до λ+dλ.

МАССОВАЯ ДОЛЯ – отношение массы отдельного газа к общей массе смеси газов.

МАССОВАЯ ДОЛЯ – отношение массы отдельного газа к общей массе смеси газов.

НАСЫЩЕННЫЙ ПАР – пар, находящийся в динамическом равновесии с жидкостью.

НАСЫЩЕННЫЙ ВЛАЖНЫЙ ВОЗДУХ – воздух содержащий сухой насыщенный пар, количество которого в воздухе максимально возможное при данной температуре.

НЕНАСЫЩЕННЫЙ ВЛАЖНЫЙ ВОЗДУХ – воздух, содержащий перегретый пар, количество которого не максимально возможное для данной температуры.

НЕСТАЦИОНАРНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПРОЦЕСС – процесс, при котором температурное поле меняется во времени.

НОРМАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ – давление Р0 = 101325 Па (760 мм. рт. ст.) и температура t0 = 0 0С, при которых обычно приводятся табличные значения удельных объёмов и плотностей реальных рабочих тел.

ОБЪЁМНАЯ ДОЛЯ – отношение приведённого объёма отдельного газа к общему объёму смеси газов.

ОБЩЕЕ ЛИНЕЙНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ R_l, (м·К)/Вт – величина обратная общему линейному коэффициенту теплопередачи цилиндрической стенки.

ОБЩЕЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ Rо, (м²·К)/Вт – сумма термического сопротивления стенки и частных сопротивлений теплоотдачи между жидкостями и стенкой.

ОТРАЖАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ R - отношение отражённого телом потока излучения ко всему потоку излучения, падающему на тело.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ – физические величины, характеризующие состояние рабочего тела и поддающиеся измерению стандартными техническими средствами измерений.

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ φ, % - отношение абсолютной влажности ненасыщенного воздуха при данной температуре к абсолютной влажности ненасыщенного воздуха при той же температуре.

ПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА (ПТУ) – энергетическая установка на базе паротурбинного блока, в котором рабочим телом является водяной пар, вырабатываемый в паровом котле и расходующийся в паровой турбине.

ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ – давление, оказываемое отдельным компонентом газовой смеси на стенки сосуда при условии, что он один находится во всём объёме смеси при той же температуре, что и смесь.

ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ – характеризует количественную эквивалентность между тепловой, механической энергией, и изменением внутренней энергии в термодинамической системе.

ПЕРЕГРЕТЫЙ ПАР – пар, температура которого выше, чем у насыщенного пара при том же давлении.

ПЛОТНОСТЬ ρ, кг/м³- масса единицы объёма рабочего тела.

ПЛОТНОСТЬ ПОТОКА ИЗЛУЧЕНИЯ (ИНТЕНСИВНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ) – суммарное излучение с единицы поверхности тела за единицу времени.

ПЛОТНОСТЬ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА q, Вт/м² – количество теплоты проходящей через единицу поверхности в единицу времени.

ПОГЛОЩАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ А - отношение поглощённого телом потока излучения ко всему потоку излучения, падающему на тело.

ПОЛИТРОПНЫЙ ПРОЦЕСС – общая форма термодинамических процессов, при котором теплоёмкость газа в процессе является постоянной величиной.

ПРИВЕДЕННЫЙ ОБЪЁМ – объём, который занимал бы отдельно взятый компонент газовой смеси при температуре и давлении смеси.

ПРОЗРАЧНОЕ (ДИАТЕРМИЧЕСКОЕ) ТЕЛО – тело, полностью пропускающее через себя лучистую энергию.

ПРОТИВОТОК – противонаправленное движение теплоносителей в теплообменном аппарате.

ПРОПУСКАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ, D – отношение пропущенного сквозь тело потока излучения ко всему потоку излучения, падающему на тело.

ПРЯМОТОК – однонаправленное движение теплоносителей в теплообменном аппарате.

ПСИХРОМЕТР – прибор для определения относительной влажности воздуха.

РАБОТА – макроскопическая форма передачи энергии при условии перемещения тела или его части в пространстве в силовом поле.

РАБОТА ГАЗА , кДж/кг – физическая величина, дифференциал которой dl численно равен произведению абсолютного давления р на дифференциал удельного объёма .

РАБОЧЕЕ ТЕПЛО – газ или пар, используемый в тепловых машинах для превращения тепла в работу.

РЕАЛЬНЫЙ ГАЗ – газообразное вещество, молекулы которого имеют конечные собственные объёмы и связаны между собой силами взаимодействия.

РЕГЕНЕРАТИВНЫЕ ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ – устройства, в которых процесс передачи теплоты от нагревающей жидкости к нагреваемой происходит периодически путём поочерёдного омывания твёрдой насадки горячим и холодным теплоносителем.

РЕКУПЕРАТИВНЫЕ ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ – устройства, в которых передача теплоты от нагревающей жидкости к нагреваемой проходит через твёрдую разделительную стенку.

СЛОЖНЫЙ ТЕПЛООБМЕН – совместное действие теплообмена излучением и конвективного теплообмена.

СОПЛО – канал, в котором происходит расширение газа с уменьшением давления и увеличением скорости.

СОПЛО ПАВАЛЯ – комбинированное сопло, состоящее из сужающейся, а затем расширяющейся частей, предназначенное для получения сверхзвуковой скорости истечения.

СПЕКТР ИЗЛУЧЕНИЯ – графический вид выражения зависимости энергии излучения от длины волны.

СТАБИЛИЗИРОВАННОЕ ТЕЧЕНИЕ – ражим движения потока, при котором величина коэффициента теплоотдачи не зависит от расстояния от входа потока в канал.

СТАЦИОНАРНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПРОЦЕСС – процесс, при котором температурное поле не меняется во времени.

СТЕПЕНЬ ЧЕРНОТЫ, ε – отношение потока излучения данного тела к потоку излучения абсолютно чёрного тела при той же температуре.

ТЕМПЕРАТУРА – параметр, характеризующий степень нагретости рабочего тела, измеряемый как правило в градусах Кельвина (ОК), либо в градусах Цельсия (ОС).

ТЕМПЕРАТУРА ИНВЕРСИИ – начальная температура реального газа, при которой его температура после дросселирования не изменяется.

ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ – совокупность значений температуры в данный момент времени для всех точек тела.

ТЕПЛОВАЯ ПРОВОДИМОСТЬ λ/δ, Вт/(м²·К) – определяет тепловой поток, передаваемый через 1 м² стенку при разности температур в 1°С.

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ – процесс превращения внутренней энергии тела в лучистую энергию и передачи её в окружающее пространство при помощи тепловых (инфракрасных) лучей с длинной волны в пределах 0,8 – 800 мкм.

ТЕПЛОВОЙ ПОТОК Q, Вт – количество теплоты, прошедшее через произвольную поверхность в единицу времени.

ТЕПЛОМАССООБМЕН – совместное протекание процессов теплообмена и массообмена.

ТЕПЛОВОЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ – тонкий слой жидкости у поверхности стенки, в котором происходит резкое изменение температуры жидкости от t_ж до t_ст.

ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ – движущаяся жидкая или газообразная среда (горячая вода или воздух, дымовые газы, водяной пар и др.), передающая тепло в процессе теплообмена нагреваемой среде.

ТЕПЛООБМЕН – процесс передачи теплоты внутри тел, а также между телами, при наличии разности температур.

ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ – техническое устройство, в котором осуществляется процесс теплопередачи между греющей и нагреваемой жидкостями.

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА – перенос теплоты от одной подвижной среды (горячей) к другой (холодной) через твёрдую стенку.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ – перенос теплоты между частицами тела посредством хаотического (теплового) движения частиц, находящихся друг с другом в соприкосновении и имеющими разную температуру.

ТЕПЛОТА – микрофизическая форма передачи энергии при непосредственном контакте тел, имеющих разную температуру, путем обмена кинетической энергии между молекулами соприкасающихся тел.

ТЕПЛОФИКАЦИОННЫЙ ЦИКЛ – высокоэффективный цикл комбинированной выработки электроэнергии и тепла на паротурбинном блоке тепловой электростанции (ТЭЦ).

ТЕРМИЧЕСКИЙ КПД – отношение количества тепла, превращенного в механическую энергию в тепловом двигателе, ко всей сообщённой рабочему телу теплоты от горячего источника.

ТЕРМИЧЕСКОЕ СОПРОТВЛЕНИЕ δ/λ, м²/(К·Вт) – определяет падение температуры при прохождении через стенку теплового потока, равно 1 Вт/м².

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА – совокупность макроскопических тел, обменивающихся энергией как друг с другом, так и с окружающей (внешней) средой.

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС – совокупность изменений состояния термодинамической системы при переходе из одного равновесного состояния в другое.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА – наука, изучающая закономерности взаимного превращения тепловой и механической энергии.

ТОЧКА РОСЫ – температура, до которой нужно охладить при постоянном давлении влажный воздух, чтобы он стал насыщенным.

ТУРБУЛЕНТНЫЙ РЕЖИМ – хаотический (вихревой) режим движения жидкости, возникающий при больших значениях числа Рейнольдса.

ТУРБУЛЕНТНАЯ ДИФФУЗИЯ – перенос вещества в смеси, обусловленный конвективным массобменом при турбулентном движении среды.

УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЁМКОСТЬ с_х, кДж/(кг К) – численно равна количеству тепла, которое необходимо сообщить единице количества вещества для увеличения его температуры на 1 градус.

УДЕЛЬНЫЙ ОБЪЁМ -υ, м³/кг –объём, занимаемый единицей массы рабочего тела.

УНИВЕРСАЛЬНАЯ ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ =8,314 кДж/(кмоль К) – физическая константа, численно равная работе 1 кмоль идеального газа в процессе при постоянном давлении и изменении температуры на 1 градус.

УСЛОВИЯ ОДНОЗНАЧНОСТИ (КРАЕВЫЕ УСЛОВИЯ) – математическое описание частных особенностей процессов при решении системы дифференциальных уравнений теплообмена.

ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА – машина, непрерывно поддерживающая температуру тел ниже те