Θερμοδυναμική

Στην παρούσα ενότητα παρουσιάζονται οι εισαγωγικές έννοιες, ο τρόπος εξέτασης της θερμοδυναμικής, ορισμός θερμοδυναμικού συστήματος, κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας, καταταστατική εξίσωση, ιδανικά αέρια, 1^ο Θερμοδυναμικό αξίωμα, 2^ο Θερμοδυναμικό αξίωμα, Βαθμός απόδοσης κύκλου, κύκλος Carnot, Εντροπία, Φαινόμενο του θερμοκηπίου, ιδανική – πραγματική μεταβολή, κλίμακα Kelvin, βαθμός απόδοσης εκτόνωσης – συμπίεσης, υπολογισμός εντροπίας για ιδανικά αέρια, Διαγράμματα για ιδανικά αέρια.

Στόχοι Ενότητας

Κατανόηση βασικών αρχών Θερμοδυναμικής, καταστατικές εξισώσεις, ιδανικά αέρια, ανάλυση θερμοδυναμικών κύκλων, κατανόηση θερμοδυναμικής λειτουργίας των Μ.Ε.Κ., επίλυση προβλημάτων με ιδανικά αέρια, επίλυση προβλημάτων θερμοδυναμικών κύκλων, επίλυση προβλημάτων 1^ου θερμοδυναμικού αξιώματος, 2^ου θερμοδυναμικού αξιώματος, υπολογισμός εντροπίας.

Μετά το πέρας της παρούσης ενότητας, οι φοιτήτριες/φοιτητές θα έχουν κατανοήσει τις βασικές αρχές της θερμοδυναμικής, τη χρήση των ιδανικών αερίων στους θερμοδυναμικούς κύκλους, την έννοια των θερμοδυναμικών αξιωμάτων και να μπορούν να επιλύουν αντίστοιχα προβλήματα με χρήση των, συνημμένων στην παρούσα ενότητα, πινάκων των ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΕΡΙΩΝ με δεδομένα στο Τεχνικό σύστημα μονάδων και στο Διεθνές σύστημα μονάδων.

Λέξεις Κλειδιά

Θερμοδυναμικό σύστημα (ανοικτό , κλειστό), Θερμοδυναμικοί κύκλοι, Ιδανικά αέρια, καταστατική εξίσωση, μεταβολές ιδανικών αερίων, 1^ο Θερμοδυναμικό αξίωμα, ειδική θερμότητα, 2^ο Θερμοδυναμικό αξίωμα, βαθμός  απόδοσης, ενθαλπία, εντροπία, εσωτερική ενέργεια, Φαινόμενο του θερμοκηπίου

Στην παρούσα ενότητα παρουσιάζονται οι γενικές έννοιες περί θερμικών μηχανών, κατάταξη θερμικών μηχανών, περιγραφή θερμικών μηχανών, εξαρτήματα Μ.Ε.Κ., χαρακτηριστικά μεγέθη, θερμοδυναμικοί κύκλοι θερμικών μηχανών, ενδεικτικά (δυναμοδεικτικά) διαγράμματα, ανοικτά διαγράμματα, κύκλοι λειτουργίας θερμικών μηχανών, κύκλος Beau de Rochas (OTTO), κύκλος Brayton (Joule – Rankine), κύκλος Diesel, μικτός κύκλος (Sabbathe’), τετράχρονη μηχανή Diesel, δίχρονη μηχανή Diesel.

Στόχοι Ενότητας

Κατανόηση λειτουργίας θερμικών μηχανών εσωτερικής καύσεως, κατανόηση θερμοδυναμικών κύκλων θερμικών μηχανών, κατανόηση λειτουργίας δίχρονης και τετράχρονης μηχανής εσωτερικής καύσεως, επίλυση προβλημάτων υπολογισμού καταστατικών και ενεργειακών μεγεθών Μ.Ε.Κ.

Μετά το πέρας της παρούσης ενότητας, οι φοιτήτριες/φοιτητές θα έχουν κατανοήσει τις βασικές αρχές λειτουργίας των θερμικών μηχανών, τη χρήση των ιδανικών αερίων στους θερμοδυναμικούς κύκλους, και  θα μπορούν να επιλύουν αντίστοιχα προβλήματα με χρήση των, συνημμένων στην παρούσα ενότητα, πινάκων των ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΕΡΙΩΝ με δεδομένα στο Τεχνικό σύστημα μονάδων και στο Διεθνές σύστημα μονάδων.

Λέξεις Κλειδιά

Θερμικές μηχανές, θερμοδυναμικοί κύκλοι θερμικών μηχανών, τετράχρονη μηχανή, δίχρονη μηχανή

Στην παρούσα ενότητα παρουσιάζονται οι γενικές έννοιες για τη μετάδοση της θερμότητας, οι  τρόποι μετάδοσης θερμότητας, οι νόμοι μετάδοσης της θερμότητας.

Στόχοι Ενότητας

Κατανόηση της μετάδοσης της θερμότητας , αναλυτική παρουσίαση των τρόπων που μεταδίδεται η θερμότητα, πίνακες συντελεστών, παραδείγματα υπολογισμών.

Λέξεις Κλειδιά

Μετάδοση θερμότητας, μετάδοση θερμότητας δι΄αγωγής  (Νόμος Fourier), μετάδοση θερμότητας δια μεταφοράς (Νόμος Newton), μετάδοση θερμότητας δια ακτινοβολίας, μετάδοση θερμότητας μέσα από δύο ρευστά

Στην παρούσα ενότητα παρουσιάζονται οι γενικές έννοιες ατμού νερού, διαχωρισμός φάσεων, καταστατικά μεγέθη ατμού – νερού,  βαθμός ξηρότητας, διάγραμμα (p – u), διάγραμμα  (T – S) (εντροπικό διάγραμμα), διάγραμμα  Mollier (I – S), πίνακες καταστατικών μεγεθών νερού – ατμού, καταστατικές συναρτήσεις για τους ατμούς, εξίσωση Clapeyron, παραγωγή έργου με ατμό νερού. 

Στόχοι Ενότητας

Κατανόηση δημιουργίας ατμού  - νερού, αναλυτική παρουσίαση και υπολογισμός των καταστατικών μεγεθών του ατμού – νερού, υπόψυκτο σύστημα, μίγμα ατμού – νερού, υπέρθερμος ατμός, βαθμός ξηρότητας, ανάλυση και παρουσίαση της πραγματικής και ιδανικής αδιαβατικής συμπίεσης/εκτόνωσης ατμού, παραδείγματα υπολογισμού καταστατικών μεγεθών ατμού – νερού με χρήση πινάκων και διαγραμμάτων, σχεδίαση μεταβολών και επίλυση αυτών με χρήση διαγραμμάτων και πινάκων.

Μετά το πέρας της παρούσης ενότητας , οι φοιτήτριες / φοιτητές θα έχουν κατανοήσει τη χρήση του ατμού – νερού , τις φάσεις στις μεταβολές  στους θερμοδυναμικούς κύκλους  , και  θα μπορούν να επιλύουν αντίστοιχα προβλήματα με χρήση των , συνημμένων στην παρούσα ενότητα, πινάκων ΚΟΡΕΣΜΟΥ  / ΝΕΡΟΥ και ΥΠΕΡΘΕΡΜΟΥ ΑΤΜΟΥ με δεδομένα στο Τεχνικό σύστημα μονάδων και στο Διεθνές σύστημα μονάδων.

Λέξεις Κλειδιά

Ατμός νερού, μίγμα ατμού – νερού, βαθμός ξηρότητας, ενθαλπία ατμού – νερού, εντροπία ατμού – νερού, εσωτερική ενέργεια ατμού – νερού, πραγματική αδιαβατική μεταβολή ατμού – νερού, ιδανική αδιαβατική μεταβολή ατμού – νερού, παραγωγή έργου με ατμό νερού.

Στην παρούσα ενότητα παρουσιάζεται και αναλύεται η λειτουργία μηχανών εξωτερικής καύσεως , παρουσιάζονται οι γενικές έννοιες  της χρήσης του ατμού – νερού για την παραγωγή ισχύος ,  οι θερμοδυναμικοί κύκλοι ισχύος ατμού , παρουσιάζονται τα μηχανήματα μιας εγκατάστασης παραγωγής ισχύος με ατμό νερού και  η θέση του καθενός στον θερμοδυναμικό  κύκλο Rankine - Hirn και αναλύεται η θερμοδυναμική τους λειτουργία . Αναλύεται η έννοια της θερμογόνου δύναμης και ο τρόπος υπολογισμού αυτής . Αναλύεται ο υπολογισμός της ισχύος μιας εγκατάστασης παραγωγής με ατμό νερού , ο βαθμός απόδοσης . Παρουσιάζονται αναλυτικά παραδείγματα  επίλυσης θερμοδυναμικού  κύκλου Rankine – Hirn .

Στόχοι Ενότητας

Κατανόηση λειτουργίας εγκατάστασης παραγωγής ισχύος με ατμό νερού, η αντιστοίχηση των μηχανημάτων της εγκατάστασης στον θερμοδυναμικό κύκλο, ο υπολογισμός της ισχύος και ο υπολογισμός του θερμοδυναμικού και ολικού  βαθμού απόδοσης.

Μετά το πέρας της παρούσης ενότητας , οι φοιτήτριες / φοιτητές θα είναι σε θέση να περιγράφουν και σχεδιάζουν διαγραμματικά μια εγκατάσταση παραγωγής ισχύος με ατμό νερού, να σχεδιάζουν τις διαδοχικές μεταβολές στα διαγράμματα (T – S) (εντροπικό διάγραμμα) και (I – S) (διάγραμμα  Mollier) και να επιλύουν αντίστοιχα προβλήματα με χρήση των, συνημμένων στην παρούσα ενότητα, πινάκων ΚΟΡΕΣΜΟΥ/ΝΕΡΟΥ και ΥΠΕΡΘΕΡΜΟΥ ΑΤΜΟΥ με δεδομένα στο Τεχνικό σύστημα μονάδων και στο Διεθνές σύστημα μονάδων.

Λέξεις Κλειδιά

Εγκατάσταση παραγωγής ισχύος εξωτερικής καύσεως, ανάλυση μηχανημάτων εγκατάστασης, θερμοδυναμικός κύκλος Rankine – Hirn, βαθμός  απόδοσης, θερμογόνος δύναμις.

Στην παρούσα ενότητα αναλύεται η ανάγκη για αύξηση του βαθμού απόδοσης  μαις εγκατάστασης παραγωγής ισχύος με ατμό νερού, η διαδικασία αναθέρμανσης και απομάστευσης (αναγέννησης) για την αύξηση του βαθμού  απόδοσης, η εφαρμογή σε εγκατάσταση παραγωγής ισχύος και η σχεδίαση των αντίστοιχων θερμοδυναμικών κύκλων στα διαγράμματα (T – S) (εντροπικό διάγραμμα), και στο (I – S) (διάγραμμα  Mollier). Παρουσιάζεται η αναλυτική επίλυση προβλημάτων με χρήση των διαγραμμάτων και των αντίστοιχων πινάκων.

Στόχοι Ενότητας

Κατανόηση της ανάγκης αύξησης του βαθμού απόδοσης μιας εγκατάστασης παραγωγής ισχύος με χρήση ατμού – νερού, κατανόηση της διαδικασίας της αναθέρμανσης και της απομάστευσης, τα όρια εφαρμογής.

Μετά το πέρας αυτής της ενότητας οι φοιτήτριες/φοιτητές θα είναι σε θέση να περιγράφουν μια εγκατάσταση παραγωγής ισχύος με χρήση της μεθόδου αναθέρμανσης και απομάστευσης, να τη σχεδιάζουν στα διαγράμματα (T – S) (εντροπικό διάγραμμα)  και  (I – S) (διάγραμμα Mollier) και να επιλύουν αντίστοιχα προβλήματα θερμοδυναμικού κύκλου με κύκλωμα αναθέρμανσης και κύκλωμα απομάστευσης με χρήση των πινάκων των , συνημμένων στην παρούσα ενότητα, πινάκων ΚΟΡΕΣΜΟΥ/ΝΕΡΟΥ και ΥΠΕΡΘΕΡΜΟΥ ΑΤΜΟΥ με δεδομένα στο Τεχνικό σύστημα μονάδων και στο Διεθνές σύστημα μονάδων.

Λέξεις Κλειδιά

Αύξηση βαθμού απόδοσης, αναθέρμανση, απομάστευση

Στην παρούσα ενότητα αναλύεται η διαδικασία της λειτουργίας στροβίλων με χρήση ατμού, και η διαδικασία της ρύθμισης της λειτουργίας του στροβίλου.

Περιγράφεται η διαδικασία ρύθμισης με στραγγαλισμό και με ρύθμιση των ακροφυσίων.

Στόχοι Ενότητας

Κατανόηση της λειτουργίας του στροβίλου, η παροχέτευση του ατμού και η διαδικασία ρύθμισης της λειτουργίας στροβίλου.

Λέξεις Κλειδιά

Λειτουργία στροβίλου, ρύθμιση στροβίλου