17.3. Наслідки парникового ефекту.

Одним з основних продуктів згоряння вуглеводних палив є диоксид вуглецю (СО₂), що не відноситься до токсичних газів. Річна емісія С₂ складає 130...1100 млрд. т/рік.

Основна кількість С₂ виробляється природними джерелами, і тільки приблизно 1...3 % зв'язані з технічною діяльністю людини (антропогенні викиди). Однак ці 1...3% можуть порушувати рівновагу в атмосфері і служити причиною виникнення так називаного “парникового” ефекту.

У верхніх шарах атмосфери завжди розташовувалася суміш газів, що складає на 60...90 % з водяної пари. Ця суміш газів перешкоджає відводові теплоти від поверхні нашої планети, підвищуючи її середню температуру на 33°С (від -18°С до +15°С).

У збільшенні середньої температури на поверхні землі і полягає “парниковий” ефект, що обумовив сприятливі умови для виникнення і розвитку життя на Землі. Однак у результаті діяльності людини в стратосфері і тропосфері стали накопичуватися такі речовини як СО₂, СН₄, галогенеровані вуглеводні, озон і гемиоксид азоту (NО₂).

Сумарна частка цих газів у “парниковому” шарі відносно невелика всего 0,5...15%. Однак вони викликали за останні 100 років підвищення середньої температури приблизно на 0,45°С, що виразилося у відомому потепленні клімату. При подальшому неконтрольованому посиленні “парникового” ефекту може відбутися інтенсивне танення льодовиків, що може привести до глобальної катастрофи.

З всіх антропогенних “парникових” газів головне значення для посилення “парникового” ефекту має СО₂. Найважливішими джерелами антропогенних викидів СО₂ є: теплові й електричні станції - 27%, промисловість - 20%, опалення житлових приміщень і мала енергетика - 20%, транспорт - 17%.

Зниження антропогенних викидів СО₂ стало гострою екологічною проблемою. У той же час відомо, що чим більше СО₂ утвориться при згорянні углеводних палив, тим воно досконаліше. Тому рішення проблеми зменшення антропогенних викидів СО₂ можливо шляхом:

- зменшення кількості спалювання вуглеводного палива, тобто підвищення паливної економічності теплоенергетичних пристроїв і теплових двигунів;

- застосування палив з малим змістом вуглецю (стиснутий і зріджений гази, спирти й ефіри);

- використання водню;

- переходу до широкого застосування альтернативних джерел енергії (енергія сонця і вітри, гідроенергія, атомна і ядерна енергія).

Перелік літератури Основна

1 Конвісор І.О., Паригіна Т.Б. Теплотехніка.: Навчальний посібник.-КНТЕУ. 2003. 184 с.

2 Теплотехніка. (теорія теплообміну, технічна термодинаміка). Конспект лекцій. Київ. КНТЕУ. 2003. 98 с.

3 Методичні вказівки та завдання для самостійної роботи з курсу „Теплотехніка”. Київ. КНТЕУ. 2002.-54 с.

4 Теплотехніка. Збірник задач.-Київ. КНТЕУ. 2006. 49 с.

Додаткова.

6 Алабовский А.Н., Недужий И.А. техническая термодинамика и теплопередача. – Киев.: Вища школа. 1990.

7 Теплотехніка. / Под.ред. Баскакова А.П. – Москва.: Энергоатомиздат. 1991.

8 Лашутина Н.Г., Машкова О.В., Медведев Р.М. Техническая термодинамика с основами теплопередачи и гидравлики. – Л.: Машиностроение. 1988.

9 Кулиниченко В.Р. Справочник по теплообменным расчетам. – Киев.

10 Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. -М.; Энергия, 1977.

11 Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. -М.; Высшая школа, 1969 -560с.

12 Тихомиров К.В. Теплотехника, теплоснабжение и вентиляция. -М.; Стройиздат, 1981-248с.

13 Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике. М.; Высш. шк., 1986. -248с.

ЗМІСТ

Передмова………………………………………………………………….….2

Тема 1. Вступ. Основні поняття і визначення………………………………3

1. Вступ……………………………………………………………………….3

1.2 Термодинамічна система.…………………………………………………4

1.3 Параметри стану………….………………………………………………..5

1.4 Рівняння стану …………..………………………………………………...7

Тема 2. Перший закон термодинаміки……………………………………….8

2.1. Теплота і робота…………………...………………………………………8

2.2. Внутрішня енергія………………...……………………………………….9

2.3. Перший закон термодинаміки…………………………………………….9

2.4. Теплоємність газу……………………….………………………………..10

2.5. Універсальне рівняння стану ідеального газу………………...………..11

Тема 3. Другий закон термодинаміки……………………………………….12

3.1. Основні положення другого закону термодинаміки…………………..12

3.2. Ентропія………………………………….……………………………….14

3.3. Цикл і теореми Карно……………..……………………………………..15

Тема 4. Термодинамічні процеси…………………………………………….16

4.1. Метод дослідження термодинамічних процесів………………...…….16

4.2. Ізопроцеси ідеального газу…………………………………………..….18

4.3. Політропний процес…………………………………………………….20

Тема 5. Термодинаміка потоку………………………………………………21

5.1. Перший закон термодинаміки для потоку………………………..…….21

5.2. Сопло Лаваля……………………………………………………………..22

5.3.Дроселювання……………………………………………………………..23

Тема 6. Реальні гази. Водяной пар. Вологе повітря…………………….….26 6.1. Властивості реальних газів……………………………………….….….26

6.2. Рівняння стану реального газу……………………………………….…27

6.3. Поняття про водяну пару……………………………………………….29

6.4. Характеристики вологого повітря………………………………………31

Тема 7. Термодинамічні цикли………………………………………………33

7.1. Цикли паротурбінних установок (ПТУ)…………………………..……33

7.2. Цикли двигунів внутрішнього згоряння (ДВС)………………………..35

7.3. Цикли газотурбінних установок (ГТУ)…………………..……………..38

Розділ II. Основи теорії теплообміну………………………………….…….41

Тема 8. Основні поняття і визначення………………………………………41

Тема 9.Теплопровідність…………………………………………………….42

9.1. Температурне поле. Рівняння теплопровідності………………………42

9.2. Стаціонарна теплопровідність через плоску стінку……………………45

9.3 Стаціонарна теплопровідність через циліндричну стінку………..……47

9.4. Стаціонарна теплопровідність через кульову стінку…………………..50

Тема 10. Конвективний теплообмін………………..………………………..50

10.1. Фактори, що впливають на конвективний теплообмін………………50

10.2.Закон Ньютона-Рихмана……………………………….………………..51

10.3. Теорії подібності……………..…………………………………………53

10.4. Критеріальні рівняння конвективного теплообміну………………….54

10.5. Розрахункові формули конвективного теплообміну…………………55

Тема 11. Теплове випромінювання…………………………………………..57

11.1. Загальні відомості про теплове випромінювання……...……………..57

11.2. Основні закони теплового випромінювання………………………….60

Тема 12.Теплопередача………………………………………………………67

12.1. Теплопередача через плоску стінку………………………………..….67

12.2. Теплопередача через циліндричну стінку……………….……………69

12.3. Типи теплообмінних апаратів………………………………..…….…..71

12.4. Розрахунок теплообмінних апаратів…………………………………..72

Тема 13. Енергетичне паливо………………………………..………………75

13.1. Склад палива…………………………………………………………….75

13.2. Характеристика палива…………………………………………………78

13.3. Моторні палива для поршневих ДВС………………………………….81

Тема 14. Котельні установки…………………………………………………82

14.1. Котельний агрегат і його елементи……………………………………82

14.2 Топкові пристрої………………………………………..………………..87

14.3 Спалювання палива……………………………………….……………..88

14.4 Теплотехнічні показники роботи топок………………………………..90

Тема 15 Горіння палива………………………………...…………………….91

15.1. Фізичний процес горіння палива………………………………………91

15.2. Визначення теоретичної і дійсної витрати повітря

на горіння палива……………………………………………………………..94

Тема 16. Компресорні установки…………………………………………….96

16.1. Об'ємний компресор…………………………………………………….96

16.2. Лопатковий компресор………………………….…………………….101

Тема 17. Питання екології при використанні теплоти…………………….104

17.1. Токсичні гази продуктів згоряння……………………………………104

17.2. Вплив токсичних газів………………………………...………………108

17.3. Наслідки парникового ефекту………………..……………………….110

Перелік літератури…………………………………………………………..110

118