Предмет теплотехники и ее связь с другими отраслями знаний.

1.1. Предмет теплотехники и ее связь с другими отраслями знаний. Цели и задачи, основные разделы дисциплины. 3. Краткая историческая справка. Роль русских и ученых в развитии термодинамики. Техническая термодинамика, цели, задачи и методы. Основные понятия: рабочее тело, окружающая среда, виды взаимодействия рабочего тела с окружающей средой.

2. Основные понятия и определения, основные законы термодинамики.

2.1. Параметры и функции состояния рабочего тела. Равновесные и неравновесные рабочие тела. Уравнение состояния. Термодинамический процесс. Работа и теплота как функции процесса. Теплоёмкость.

2.2. Идеальный газ. Уравнение состояния. Смеси идеальных газов и способы их представления. Определение газовой постоянной смеси, ее кажущейся молекулярной массы и теплоёмкости. Первый закон термодинамики. Формулировка и аналитические выражения.

2.3. Политропные процессы. Реальные рабочие тела, пары

Понятие политропного процесса и основные соотношения. Частные случаи политропных процессов. Твердое, жидкое и газообразное (парообразное) состояние вещества». p-v диаграмма изменения состояния. Тепловые характеристики паров.

2.4. Круговые термодинамические процессы. Цикл КАРНО

Круговые процессы или циклы. Прямые циклы (циклы двигателей) и их эффективность. Обратные циклы и их эффективность. Циклы Карно. Регенеративный цикл. Сущность второго закона термодинамики и его основные формулировки.

Основные сведения теории теплообмена: теплопроводность, конвекция, излучение, теплопередача, интенсификация теплообмена.

3.1. Теория теплообмена. Теплопроводность. Введение в теорию теплообмена. Теплопроводность. Основные понятия и определения. Основной закон и уравнение теплопроводности. Условия однозначности.

3.2. Нестационарная теплопроводность. Постановка задачи. Математическая формулировка задачи. Безразмерная форма уравнения теплопроводности. Решение задачи методом разделения переменных. Анализ полученного решения. Расчет количества теплоты, отданного пластиной в процессе охлаждения. Охлаждение (нагревание) тел конечных размеров.

3.3. Конвективный теплообмен. Экспериментальное исследование конвективного теплообмена. Подобие конвективных процессов. Вынужденная конвекция. Обтекание плоской поверхности. Течение в трубах. 4. Поперечное обтекание цилиндра. Свободная конвекция в неограниченном пространстве. Свободная конвекция в зазорах.

3.4. Излучение. Основные понятия. Основные законы излучения. Теплообмен излучением между плоскими телами одинаковой площади. 4. Теплообмен излучением между телами, одно из которых находится внутри другого. Теплообмен излучением при наличии экранов.

3.5. Сложный теплообмен. Суммарный коэффициент теплоотдачи. Теплообмен в ограниченном пространстве. Уравнение теплового баланса и теплопередачи. Основы теплового расчета теплообменных аппаратов. Методы интенсификации теплообмена в теплообменниках.

Основы массообмена, тепло-массобменные устройства.

4.1. Основы массообмена, тепломассообменные устройства.

Основные понятия массопереноса. Законы массопереноса. Критериальные уравнения. Массообменные устройства. 

Виды и характеристики топлив, топливо и основы горения.

5.1. Топливо и его горение. Понятие о топливе и классификация топлив. Элементарный состав топлива. Теплотехнические характеристики топлива, теплота сгорания, влажность и выход летучих веществ. Виды органического топлива. Физические представления о горении топлив. Определение теоретически необходимого количества воздуха для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива. Определение объема и энтальпии продуктов сгорания.