Сайт «УралНИИстром» обновился! Новый стиль — прежняя надежность.

Общая теплотехника

Г. Н. Алексеев

Содержание

Курс структурирован на две части — теоретическую и прикладную.

Теоретическая часть

  1. Термодинамика
     

  2. Теория тепломассообмена
     

Прикладная часть
3) Эффективность источников энергии и генераторов полезной энергии. Потребность в энергии
4) Источники энергии
5) Теплогенераторы
6) Немеханические электрогенераторы (термо-, термоэмиссионные, MHD, топливные элементы и пр.)
7) Двигатели (тепловые двигатели и энергетические установки)

Такой перечень разделов дословно приведён в аннотациях к изданию (; совпадает с другими букмаркетами). 

Полной скан-страницы «Содержание» в открытом доступе я не обнаружила; выше — официальный краткий перечень разделов из издательских карточек. 


Подробное изложение

Теоретическая часть

1) Термодинамика

Алексеев начинает «базовой грамматикой» теплотехники:

  • Система, состояние, параметры, уравнения состояния (идеальный/реальный газ, влажный воздух).
     

  • Первый закон (баланс энергии) для замкнутых и открытых систем: тепло, работа, энтальпия, потоки массы.
     

  • Второй закон, энтропия и обратимость; КПД Карно, температурные уровни энергии как предельные ограничения.
     

  • Циклы и процессы: изо-, поли-, смешанные; для открытых систем — компрессоры/турбины/теплообменники; смешение и дросселирование (эффект Джоуля–Томсона).
     

  • Сгорание и топливо как источник теплоты: теплоты сгорания, стехиометрия, избыток воздуха — мостик к «прикладной» части.
     

Итог блока — язык и инструменты для количественной оценки всех последующих разделов (источники, генераторы, двигатели) и сравнения их по первому и второму закону — не только по тепловому КПД, но и по «совершенству» (потерям доступности/эксергии). Такое позиционирование теоретической части явно отражено в аннотации как «теория… в виде законченной системы». 

2) Теория тепломассообмена

Здесь автор «прикручивает» к термодинамике процессы переноса:

  • Теплопроводность (закон Фурье, нестационарные задачи), конвекция (числа Рейнольдса/Нуссельта/Прандтля; внешняя и внутренняя обтекания), излучение (закон Стефана–Больцмана, серость, радиационные обмены).
     

  • Аналогия тепла и массы: диффузия (закон Фика), перенос влаги/компонентов, число Шмидта/Шервуда.
     

  • Теплообменники: ε-NTU, логарифмическая разность температур (LMTD), компоновки (труба-в-трубе, кожухотрубные, пластинчатые), задачи подбора/проверки.
     

Именно этот дуэт («термодинамика» + «тепломассообмен») указан в структуре книги как теоретическое ядро. 


Прикладная часть

3) Эффективность… и потребность в энергии

Раздел объединяет методику оценки эффективности источников и преобразователей и энергетические потребности отраслей/регионов. Вводятся:

  • КПД по первому закону и потери по второму закону (энтропийные/эксергетические); сравнение систем на общих основаниях.
     

  • Энергобаланс и прогнозная увязка: как оценивать и планировать потребности (темп роста, структура нагрузки, температурные уровни), на что указывают аннотации (элементы «прогнозного ориентирования»).
     

4) Источники энергии

Систематизирован «портфель» первичных источников: ископаемые топлива (газ/нефть/уголь), атомная энергия, возобновляемые (гидро, ветер, Солнце, геотермия, биомасса). Для каждого — плотность энергии, режимы использования, инфраструктура и экологические ограничения, а главное — какие температурные уровни и формы энергии они дают на выходе (теплота/электричество/механика) — база для выбора «генератора полезной энергии». Такой обзор источников заявлен в прикладном оглавлении. 

5) Теплогенераторы

Раздел посвящён устройствам, где химическая энергия → теплота: котлы (водогрейные/паровые, топочные устройства и теплообмен), промышленные печи и нагреватели, тепловые насосы и рекуператоры (как элементы повышения эффективности). Рассматриваются потери и пути их сокращения (утечки, неполное сгорание, недогрев/перегрев, плохое согласование теплообмена), а также регулирование (по нагрузке, по качеству, по температуре). Этот узел прямо назван в прикладной части. 

6) Немеханические электрогенераторы

Там, где теплота/химическая энергия → электричество без вала/турбины:

  • Термоэлектрические (эффект Зеебека; роль ΔT, ZT-материалов);
     

  • Термоэмиссионные (термокатод, вакуум/газ, высокие T);
     

  • MHD-генераторы (проводящий высокотемпературный поток в магнитном поле);
     

  • Топливные элементы (электрохимическое преобразование; низко- и высокотемпературные).
    Алексеев не уходит в материаловедческую глубину, зато даёт принципы действия, диапазоны параметров и системные КПД в одной шкале сравнения (связка с разделом «Эффективность…»). Сам пункт «немеханические электрогенераторы» дословно присутствует в заявленном содержании.
     

7) Двигатели

Финальный блок — первичные двигатели:

  • ДВС (от циклов Отто/Дизеля до регулирования смесеобразования и наддува);
     

  • Газовые и паровые турбины, паросиловые циклы (Ренкин/регенерация/перегрев), комбинированные и парогазовые;
     

Когенерация и утилизация низкопотенциального тепла.
Раздел замыкает книгу: всё, что выше было о теплоте и переносе, здесь становится о выработке полезной работы/электричества, а сравнение ведётся по термодинамической эффективности и «второзаконным» потерям — это как раз заявленный акцент на «эффективности источников и генераторов полезной энергии».
Хотите получить консультацию эксперта?
Оставьте заявку, и мы свяжемся с вами в ближайшее время. Мы готовы предоставить консультацию по выбору материалов, расчетам и вопросам эксплуатации.