Учебное пособие для студентов специальности 190201(150100) -
«Автомобиле- и тракторостроение», и 101400(140503.65) -
Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели». Московский
государственный технический университет МАМИ, 2011. - 257 с.
УДК: 621.436.052.001 В учебном пособии рассматриваются топливно- энергетические ресурсы и их использование, классификация стационарных и транспортных двигателей и установок, технологии производства электроэнергии, тепла и холода, пути повышения эффективности энергетических машин и установок и влияние работы этих машин и установок на окружающую среду. Введение
Энергомашиностроение – основа энергетики
Энергетика и развитие общества
Классификация видов энергии и энергетических машин и установок
Классы первичных двигателей по уровням температур рабочих тел
Влияние энергетики на окружающую среду
Проблемы развития энергомашиностроения и энергетики в целом
Стратегия эколого-ориентированного развития энергопроизводства и энергомашиностроения
Энергетическая политика России
История энергомашиностроения в ХХ веке
Основные принципы, определяющие устойчивое развитие общества
Топливно-энергетические ресурсы и их использование
Классификация топлива и его характеристики
Энергетические естественные ресурсы Земли
Мировые потоки энергии
Годовая потребность первичной энергии в мире и России
Основные направления повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов
Основные потребители тепловой и электрической энергии
Направления использования энергии
Энергосбережения. Когенерирование
Современные энерготехнологические схемы использования топлив
Вторичные энергетические ресурсы, их классификация
Энергетические установки и тепловые двигатели
Классификация
Котельные установки
Схема котельной установки
Основные параметры котла
Топки
Котлы и их конструктивные элементы
Котлы-утилизаторы
Основные элементы котла
Тепловой баланс котла
Тепловой расчет котла
Промышленные печи
Классификация печей и режимы их работы
Тепловой баланс печей
Паротурбинные установки (ПТУ)
Циклы, схемы ПТУ
Цикл Ренкина
Действительные циклы ПТУ
Основные параметры ПТУ
Способы повышения термического КПД паросиловой установки
Схема и цикл теплофикационной ПТУ с противодавлением
Газотурбинные установки (ГТУ)
Классификация
Схемы и циклы ГТУ на органическом топливе
ГТУ замкнутого типа (ЗГТУ)
ГТУ с подводом теплоты при постоянном объеме (V=const)
Стационарные энергетические комбинированные установки на органическом топливе
Газотурбинные, паротурбинные установки
Классификация комбинированных установок
Циклы ПГУ с высоконапорным парогенератором (ВПГ) и низконапорным парогенератором (НПГ)
Принципиальные тепловые схемы парогазовых и газопаровых установок
Топливная экономичность комбинированных турбинных установок
Основные принципиальные схемы утилизирующих контуров и их сравнительный термодинамический анализ
Турбинные установки на ядерном топливе, солнечной и геотермальной энергии
Турбинные установки на ядерном топливе
Основные определения
Одноконтурные атомные паротурбинные установки (АПТУ)
Двухконтурные АПТУ
Трехконтурные АПТУ
Атомные замкнутые газотурбинные установки
Солнечные энергоустановки
Схема и параметры солнечной энергоустановки (СЭУ)
Автономные СЭУ для горячего водоснабжения и отопления
Перспективы развития солнечных энергоустановок
Геотермальные энергетические установки (ГЭУ)
Поршневые и комбинированные, двигатели внутреннего сгорания (ДВС)
Классификация ДВС
Преимущества и недостатки поршневых ДВС
Циклы поршневых двигателей
Термодинамические параметры поршневых ДВС
Параметры, характеризующие эффективность и экономичность поршневых ДВС
Индикаторная мощность
Эффективная мощность
Среднее эффективное давление
Индикаторный КПД
Эффективный КПД
Удельный индикаторный и эффективный расход топлива
Тепловой баланс
Тенденции развития поршневых ДВС и пути их экологического совершенствования
Реактивные двигатели
Классификация реактивных двигателей
Схемы турбореактивных двигателей (ТРД) и изменение параметров газового потока в них
Диаграммы действительных термодинамических циклов воздушных двигателей (ВРД)
Ракетные двигатели
Жидкостные ракетные двигатели (ЖРД)
Ракетные двигатели, работающие на твердом топливе
Применение реактивных двигателей
Основные параметры характеризующие эффективность и экономичность работы реактивного двигателя
Степень двухконтурности
Эффективная тяга
Удельная тяга
Лобовая тяга
Эффективный КПД
Тяговый КПД
Полный КПД
Основные виды окислителя и топлива в ЖРД
Плазменные энергетические установки
Характеристики плазмы
Термоядерные реакции
Термоядерные энергетические установки
Установка с реактором-токомаком
Лазерный термоядерный синтез
Тепловые циклы и схемы термоядерных реакторов
Энергетические установки с магнитогидродинамическими (МГД) генераторами
Компрессорные машины
Классификация компрессорных машин
Объемные компрессоры
Турбокомпрессоры
Холодильные и криогенные машины и установки
Классификация холодильных и криогенных машин и установок
Схемы и диаграммы работы холодильных и криогенных машин и установок
Воздушная холодильная машина
Паровая компрессионная холодильная машина
Криогенная машина для ожижения воздуха, работающая по обратному циклу Стирлинга
Затраченная энергия на ожижение газов
Тепловые и атомные электростанции
Классификация электростанций
Тепловые электростанции (ТЭС)
Принципиальные схемы (ТЭС)
Принципиальные схемы атомных электростанций (АЭС)
Технико-экономические параметры работы электростанций
Проблемы экологической безопасности ТЭС и АЭС. Перспектива развития ТЭС и АЭС
Сушильные установки
Основные понятия и классификация сушильных установок
Особенности и типы сушильных установок
Тепловой расчет сушильных установок
Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха
Основные определения и классификация систем отопления
Определение поверхности нагревательных приборов
Вентиляция и кондиционирование
Система теплоснабжения промышленных предприятий и жилищно-коммунального хозяйства
Классификация и основные определения систем теплоснабжения
Схемы систем теплоснабжения
Тенденции развития теплоснабжения в России
Пути повышения эффективности энергетических машин и установок
Энергетическая стратегия России
Основные направления повышения эффективности энергетических машин и установок
Транспортные газотурбинные двигатели
Преимущества транспортных газотурбинных двигателей (ТГТД)
Технико-экономические показатели и требования, предъявляемые к транспортным газотурбинным двигателям
Экономичность ТГТД
Масса ТГТД
Объем и габаритные размеры ТГТД
Надежность и срок службы ТГТД
Маневренность ТГТД
Перспективы развития транспортных газотурбинных и комбинированных установок
Судовые газотурбинные установки
Газотурбовозы и турбопоезда
Транспортные машины с газотурбинными двигателями
Наземные газотурбинные энергетические установки
Современные применения ГТД в энергетике
Разработки энергоблоков на базе ГТД
Влияние работы энергетических машин и установок на окружающую среду
Приоритетные мероприятия по улучшению экологии энергетики
Литература
УДК: 621.436.052.001 В учебном пособии рассматриваются топливно- энергетические ресурсы и их использование, классификация стационарных и транспортных двигателей и установок, технологии производства электроэнергии, тепла и холода, пути повышения эффективности энергетических машин и установок и влияние работы этих машин и установок на окружающую среду. Введение
Энергомашиностроение – основа энергетики
Энергетика и развитие общества
Классификация видов энергии и энергетических машин и установок
Классы первичных двигателей по уровням температур рабочих тел
Влияние энергетики на окружающую среду
Проблемы развития энергомашиностроения и энергетики в целом
Стратегия эколого-ориентированного развития энергопроизводства и энергомашиностроения
Энергетическая политика России
История энергомашиностроения в ХХ веке
Основные принципы, определяющие устойчивое развитие общества
Топливно-энергетические ресурсы и их использование
Классификация топлива и его характеристики
Энергетические естественные ресурсы Земли
Мировые потоки энергии
Годовая потребность первичной энергии в мире и России
Основные направления повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов
Основные потребители тепловой и электрической энергии
Направления использования энергии
Энергосбережения. Когенерирование
Современные энерготехнологические схемы использования топлив
Вторичные энергетические ресурсы, их классификация
Энергетические установки и тепловые двигатели
Классификация
Котельные установки
Схема котельной установки
Основные параметры котла
Топки
Котлы и их конструктивные элементы
Котлы-утилизаторы
Основные элементы котла
Тепловой баланс котла
Тепловой расчет котла
Промышленные печи
Классификация печей и режимы их работы
Тепловой баланс печей
Паротурбинные установки (ПТУ)
Циклы, схемы ПТУ
Цикл Ренкина
Действительные циклы ПТУ
Основные параметры ПТУ
Способы повышения термического КПД паросиловой установки
Схема и цикл теплофикационной ПТУ с противодавлением
Газотурбинные установки (ГТУ)
Классификация
Схемы и циклы ГТУ на органическом топливе
ГТУ замкнутого типа (ЗГТУ)
ГТУ с подводом теплоты при постоянном объеме (V=const)
Стационарные энергетические комбинированные установки на органическом топливе
Газотурбинные, паротурбинные установки
Классификация комбинированных установок
Циклы ПГУ с высоконапорным парогенератором (ВПГ) и низконапорным парогенератором (НПГ)
Принципиальные тепловые схемы парогазовых и газопаровых установок
Топливная экономичность комбинированных турбинных установок
Основные принципиальные схемы утилизирующих контуров и их сравнительный термодинамический анализ
Турбинные установки на ядерном топливе, солнечной и геотермальной энергии
Турбинные установки на ядерном топливе
Основные определения
Одноконтурные атомные паротурбинные установки (АПТУ)
Двухконтурные АПТУ
Трехконтурные АПТУ
Атомные замкнутые газотурбинные установки
Солнечные энергоустановки
Схема и параметры солнечной энергоустановки (СЭУ)
Автономные СЭУ для горячего водоснабжения и отопления
Перспективы развития солнечных энергоустановок
Геотермальные энергетические установки (ГЭУ)
Поршневые и комбинированные, двигатели внутреннего сгорания (ДВС)
Классификация ДВС
Преимущества и недостатки поршневых ДВС
Циклы поршневых двигателей
Термодинамические параметры поршневых ДВС
Параметры, характеризующие эффективность и экономичность поршневых ДВС
Индикаторная мощность
Эффективная мощность
Среднее эффективное давление
Индикаторный КПД
Эффективный КПД
Удельный индикаторный и эффективный расход топлива
Тепловой баланс
Тенденции развития поршневых ДВС и пути их экологического совершенствования
Реактивные двигатели
Классификация реактивных двигателей
Схемы турбореактивных двигателей (ТРД) и изменение параметров газового потока в них
Диаграммы действительных термодинамических циклов воздушных двигателей (ВРД)
Ракетные двигатели
Жидкостные ракетные двигатели (ЖРД)
Ракетные двигатели, работающие на твердом топливе
Применение реактивных двигателей
Основные параметры характеризующие эффективность и экономичность работы реактивного двигателя
Степень двухконтурности
Эффективная тяга
Удельная тяга
Лобовая тяга
Эффективный КПД
Тяговый КПД
Полный КПД
Основные виды окислителя и топлива в ЖРД
Плазменные энергетические установки
Характеристики плазмы
Термоядерные реакции
Термоядерные энергетические установки
Установка с реактором-токомаком
Лазерный термоядерный синтез
Тепловые циклы и схемы термоядерных реакторов
Энергетические установки с магнитогидродинамическими (МГД) генераторами
Компрессорные машины
Классификация компрессорных машин
Объемные компрессоры
Турбокомпрессоры
Холодильные и криогенные машины и установки
Классификация холодильных и криогенных машин и установок
Схемы и диаграммы работы холодильных и криогенных машин и установок
Воздушная холодильная машина
Паровая компрессионная холодильная машина
Криогенная машина для ожижения воздуха, работающая по обратному циклу Стирлинга
Затраченная энергия на ожижение газов
Тепловые и атомные электростанции
Классификация электростанций
Тепловые электростанции (ТЭС)
Принципиальные схемы (ТЭС)
Принципиальные схемы атомных электростанций (АЭС)
Технико-экономические параметры работы электростанций
Проблемы экологической безопасности ТЭС и АЭС. Перспектива развития ТЭС и АЭС
Сушильные установки
Основные понятия и классификация сушильных установок
Особенности и типы сушильных установок
Тепловой расчет сушильных установок
Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха
Основные определения и классификация систем отопления
Определение поверхности нагревательных приборов
Вентиляция и кондиционирование
Система теплоснабжения промышленных предприятий и жилищно-коммунального хозяйства
Классификация и основные определения систем теплоснабжения
Схемы систем теплоснабжения
Тенденции развития теплоснабжения в России
Пути повышения эффективности энергетических машин и установок
Энергетическая стратегия России
Основные направления повышения эффективности энергетических машин и установок
Транспортные газотурбинные двигатели
Преимущества транспортных газотурбинных двигателей (ТГТД)
Технико-экономические показатели и требования, предъявляемые к транспортным газотурбинным двигателям
Экономичность ТГТД
Масса ТГТД
Объем и габаритные размеры ТГТД
Надежность и срок службы ТГТД
Маневренность ТГТД
Перспективы развития транспортных газотурбинных и комбинированных установок
Судовые газотурбинные установки
Газотурбовозы и турбопоезда
Транспортные машины с газотурбинными двигателями
Наземные газотурбинные энергетические установки
Современные применения ГТД в энергетике
Разработки энергоблоков на базе ГТД
Влияние работы энергетических машин и установок на окружающую среду
Приоритетные мероприятия по улучшению экологии энергетики
Литература