Раздел 3. Теорема Карно и её значение в теплотехнике

Теоретические занятия (лекции) - 2 часа.

Интерактивная лекция. Природа и содержание теоремы Карно. Труды Клапейрона и Клаузиуса как продолжение идей Карно. Тепловая машина максимальной эффективности преобразования теплоты в работу. «Завещание Карно» теплотехникам. Пути повышения эффективности тепловой машины, технические и физические (принципиальные) ограничения на этих путях.

Управление самостоятельной работой студента - 2 часа. Ответы на вопросы, рекомендации по литературным источникам, в ходе практических занятий.

Раздел 4. Паровые поршневые машины.

Теоретические занятия (лекции) - 2 часа.

Информационная лекция. Принцип работы паровой машины с возвратно-поступательным ходом поршня в цилиндре. Первые локомобили, их показатели, пути усовершенствования. Принципиальные схемы энергетической системы, использующей в качестве рабочего тела пар воды. Открытый и замкнутый процесс (цикл) производства механической работы, сравнение их эффективности.

Управление самостоятельной работой студента - 2 часа. Ответы на вопросы, рекомендации по литературным источникам, в ходе практических занятий.

Раздел 5. Энергетика пара.

Теоретические занятия (лекции) - 2 часа.

Информационная лекция. Способы производства пара, типы парогенераторов. Понятие о «жаротрубных» и «водотрубных» котлах, перегрев пара, цели и проблемы перегрева пара. Вопросы сгорания топлива в атмосфере воздуха, типы используемого топлива (твёрдое, жидкое, газообразное), их сравнительная характеристика, тепловая и экономическая эффективность топлива. Перспективы добычи и проблемы использования углеводородного топлива. Альтернативные источники теплоты.

Управление самостоятельной работой студента - 2 часа. Ответы на вопросы, рекомендации по литературным источникам, в ходе практических занятий.

Раздел 6. Двигатели внутреннего сгорания.

Теоретические занятия (лекции) - 2 часа.

Информационная лекция. Принцип работы ДВС как поршневых машин. «Внутреннее» сгорание топлива и продукты его сгорания как рабочее тело машины – достоинства и проблемы. Двигатель Стирлинга как образец «двигателя внешнего сгорания» топлива. Двигатели Отто, Дизеля и Тринклера – принцип работы и отличия в процессе производства механической работы. Принципиальные ограничения на пути повышения абсолютной мощности и тепловой эффективности поршневых машин вне зависимости от используемого рабочего тела.

Управление самостоятельной работой студента - 2 часа. Ответы на вопросы, рекомендации по литературным источникам, в ходе практических занятий.

Раздел 7. Турбины.

Теоретические занятия (лекции) - 4 часа.

Лекция 1. Паровые турбины. Информационная лекция. Принцип производства механической работы с использованием энергии потока пара или газа. Первые паровые турбины Лаваля и Парсонса, их сравнительная характеристика, пути развития, достоинства и недостатки. Необходимость углублённого изучения закономерностей параметров и способов ускорения потоков газов и паров, вопросы преобразования энергии потоков в механическую работу. Роль и место паротурбинных установок в энергетике к настоящему времени. Блок-схема энергетической установки на основе паровой турбины, схемы цикла рабочего тела на ТЭЦ и АЭС.

Управление самостоятельной работой студента - 2 часа. Ответы на вопросы, рекомендации по литературным источникам, в ходе практических занятий.

Лекция 2. Газотурбинные установки. Информационная лекция. Принцип работы и блок-схема цикла ГТУ. Роль и место ГТУ в теплоэнергетике. Эффективность ГТУ по сравнению с паротурбинными установками, пути повышения эффективности, технические и физические ограничения на этом пути. Понятие регенерации теплоты в цикле энергетической системы как плодотворный путь повышения её эффективности. Понятие о парогазовых циклах энергетических систем, повышающих эффективность преобразования теплоты в механическую работу.

Управление самостоятельной работой студента - 2 часа. Ответы на вопросы, рекомендации по литературным источникам, в ходе практических занятий.