Общественная характеристика курса

Рекомендовано к изданию Учебно-методическим центром

КГТУ им. А.Н.Туполева

Общественная характеристика курса

Курс «Термодинамика и теплопередача» включает раздел термодинамики и раздел теории теплообмена.

Термодинамика изучает закономерности превращения энергии в физических, химических и других процессах и представляет собой в самом общем смысле науку об энергии и ее свойствах.

В технической термодинамике законы термодинамики применяются к процессам взаимного превращения теплоты и работы. Основная задача технической термодинамики заключается в обосновании теории тепловых двигателей и энергоустановок.

Термодинамика оперирует макроскопическими величинами (параметрами состояния) и эти величины необходимо знать при изучении свойств рабочих тел – энергоносителей энергетических установок и веществ, используемых в технологических процессах.

Теория теплообмена – это наука о процессах переноса теплоты в пространстве. От способов организации процессов теплообмена в элементах технологического оборудования, качества системы охлаждения и тепловой защиты, эффективности способов интенсификации теплообмена, правильного выбора теплоизолирующих и теплопроводящих материалов в значительной мере зависят габаритные, массовые, экономические и ресурсные характеристики оборудования. Поэтому знание теории теплообмена необходимо студенту для понимания рабочих процессов технологического оборудования, а будущему инженеру – для творческого решения задач, возникающих при разработке систем и элементов летательных аппаратов и оборудования для их производства.

Изучив курс «Термодинамика и теплопередача», студенты должны знать физическую сущность и закономерности преобразований энергии, происходящих в различных устройствах, закономерности изменения параметров состояния рабочих тел, иметь представление о механизмах и явлениях, связанных с теплообменом, знать основы теории теплопередачи и теории горения, основные огнеупорные и теплоизоляционные материалы, методы определения параметров состояния рабочих тел, расчета температурных полей конструкции, методы расчета системы охлаждения, тепловой защиты, теплового баланса, а также уметь выбрать теплофизические характеристики с помощью справочной литературы.

При самостоятельном изучении курса или его основных разделов студенту необходима программа курса, основной учебник и другие методические пособия.

Содержание дисциплины

1. Основные понятия и определения термодинамики

1.1. Предмет и метод термодинамики. Понятие об энергии. Теплота и работа как форма передачи энергии. Термодинамическая система. Рабочее тело. Параметры состояния системы. Единицы измерения.

1.2. Уравнение состояния идеального газа. Смеси идеальных газов. Определение состава газовой смеси. Законы Дальтона и Амага. Газовая постоянная и кажущаяся молярная масса газовой смеси. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

1.3. Горение топлива. Теплотворная способность. Углеводородное горючее и окислитель. Определение состава продуктов сгорания при различных значениях коэффициента избытка окислителя.