- •Ведение. Развитие энергетики в мире.
- •Раздел 1. Техническая термодинамика.
- •1.1. Предмет термодинамики.
- •1.2. Основные термодинамические параметры состояния.
- •1.3. Виды и формы обмена энергией.
- •1.4. Термодинамическая система. Термодинамическое равновесие.
- •1.5. Теплота и работа.
- •8. Смесь идеальных газов.
- •1.6. Уравнение состояния идеальных газов.
- •1.7. Газовая постоянная.
- •9. Первый закон термодинамики.
- •1.10. Обратимые и необратимые процессы.
- •1.11. Аналитическое выражение первого закона термодинамики.
- •1.12. Энтальпия.
- •1.13. Теплоемкость газов. Энтропия.
- •1.14. Удельная (массовая), объемная и молярная теплоемкость.
- •1.15. Теплоемкость при и . Уравнение Майера.
- •1.16. Средняя теплоемкость.
- •1.17. Термодинамические процессы идеальных газов.
- •18. Второй закон термодинамики.
- •1.19. Круговые термодинамические процессы.
- •1.20. Термодинамический кпд и холодильный коэффициент циклов.
- •1.21. Прямой обратимый цикл Карно.
- •1.22. Обратный обратимый цикл Карно.
- •1.23. Реальные газы. Водяной пар.
- •1.24. И диаграммы водяного пара.
- •1.25. Классификация холодильных установок, хладагенты и требования к ним.
- •1.26. Цикл воздушной холодильной установки.
- •1.27. Паровые компрессионные холодильные установки.
- •1.28. Циклы паротурбинных установок. Циклы Ренкина на насыщенном и перегретом паре.
- •Раздел 2. Теплообменные процессы.
- •2.1. Основные виды переноса теплоты.
- •2.1.1. Передача тепла теплопроводностью. Закон Фурье.
- •2.2. Теплопроводность плоской стенки
- •2.2.1. Теплопроводность цилиндрической стенки трубы.
- •2.3. Конвективный теплообмен. Виды движения теплоносителей.
- •2.4. Критериальные уравнения конвективного теплообмена.
- •2.5. Динамический и тепловой пограничные слои.
- •2.6. Лучистый теплообмен. Поглощение, отражение и испускание лучистой энергии.
- •Раздел 3. Теплообменные аппараты.
- •3.1. Классификация теплообменных аппаратов. Теплоносители.
- •3.1.1. Расчет рекуперативных Теплообменных аппаратов.
- •Раздел 4. Традиционные способы выработки тепловой и электрической энергии.
- •4.1. Энергетика и электрогенерирующие станции
- •4.2. Типы тепловых электростанций. Классификация.
- •4.3. Технологический процесс преобразования химической энергии топлива в электроэнергию на тэс
- •4.4. Преимущества и недостатки тэс
- •4.5. Ресурсы, потребляемые аэс, ее продукция, отходы производства
- •4.6. Представление о ядерных реакторах различного типа
- •4.8. Технологические схемы производства электроэнергии на аэс.
- •4.9. Паровые турбины. Устройство паровой турбины
- •4.9.1. Проточная часть и принцип действия турбины
- •4.9.2. Конструкция основных узлов и деталей паровых турбин
- •4.9.3. Типы паровых турбин и область их использования
- •4.9.4. Основные технические требования к паровым турбинам и их характеристики
- •4.10. Гту. Устройство и принцип действия
- •4.11. Пгу. Их классификация. Достоинства и недостатки.
- •4.12. Котельные установки. Общие понятия и определения
- •4.13. Классификация котельных установок.
- •4.14. Каркас и обмуровка котла.
- •4.15. Тепловой и эксергетический балансы котла Общее уравнение теплового баланса
- •4.16. Схемы подачи воздуха и удаления продуктов сгорания
- •4.16.1 Естественная и искусственная тяга. Принцип работы дымовой трубы.
- •4.17. Сепарационные устройства
- •4.18. Пароперегреватели
- •4.19. Водяные экономайзеры ку. Назначение, конструкция, виды
- •4.20. Воздухоподогреватели ку. Назначение, конструкция, виды
- •4.21. Топливо, состав и технические характеристики топлива. Понятие условного топлива, высшей и низшей теплоты сгорания
- •Раздел 5. Теплоснабжение.
- •5.1. Классификация систем теплоснабжения и тепловых нагрузок
- •5.2. Тепловые сети городов
- •5.3. Теплоэлектроцентрали
- •5.4. Преимущества раздельной и комбинированной выработки электроэнергии и тепла
- •Раздел 6. Нагнетатели.
- •6.1. Классификация нагнетателей. Области применения
- •6.2 .Производительность, напор и давление, создаваемые нагнетателем
- •6.3. Мощность и кпд нагнетателей. Совместная работа насоса и сети
- •Раздел 7. Двигатели внутреннего сгорания.
- •7.1. Классификация двигателей внутреннего сгорания
- •7.2. Принцип работы четырехтактного двигателя
- •7.3. Принцип работы двухтактного двигателя
- •7.4. Индикаторная диаграмма
- •7.5. История развития и параметры работы двс
- •7.6. Индикаторные диаграммы двс.
- •Раздел 8. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии.
- •8.1. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии
- •8.2. Прямое преобразование солнечной энергии
- •8.3. Преобразование солнечной в электрический ток
- •8.4. Гидроэнергетика
- •8.5. Основные принципы использования энергии воды
- •8.6. Гидроэлектростанции
- •8.7. Энергия волн. Энергия приливов (приливные электростанции)
- •8.8. Преобразование тепловой энергии океана в механическую
- •8.9. Ветрогенераторы. Устройство, категории, типы. Преимущества и недостатки
- •8.10. Приливные электростанции
- •8.11. Водородная энергетика
- •Раздел 2. Теплообменные процессы
- •Раздел 3. Теплообменные аппараты.
- •Раздел 4. Традиционные способы выработки тепловой и электрической энергии.
- •Принцип работы топливного элемента:
- •Содержание.
- •Раздел 1. Техническая термодинамика.
8.7. Энергия волн. Энергия приливов (приливные электростанции)
Огромные количества энергии можно получить от морских волн. Мощность, переносимая волнами на глубокой воде, пропорциональна квадрату их амплитуды и периоду. Поэтому наибольший интерес представляют длиннопериодные (период порядка 10 с) волны с большой амплитудой (порядка 2 м), позволяющие снимать с единицы длины гребня в среднем 50—70 кВт/м.
Возможность преобразования энергии волн в электроэнергию доказана уже давно. Существует множество технических решений, позволяющих реализовать эту возможность. В последние годы интерес к волновой энергетике резко усилился, особенно в Японии, Великобритании, странах Скандинавии, в результате чего эксперименты переросли в стадию реализации проектов. Современная тенденция разработки таких установок, как и вообще установок на возобновляемых видах энергии, ориентируется на единичные модули умеренной мощности (около 1 МВт) размером порядка 50 м вдоль фронта волны.
В результате волнового движения жидкости в волне одновременно с изменением положения уровня и наклона поверхности происходит изменение кинетической и потенциальной энергии, изменение давления под волной. На основе использования одного характерного признака волнового движения или их комбинации уже создано большое количество различных устройств, поглощающих и преобразующих волновую энергию.
Энергия приливов
Приливные колебания уровня в огромных океанах планеты вполне предсказуемы и связаны с гравитационным воздействием Луны на водные массивы Земли. Основные периоды этих колебаний — суточные продолжительностью около 24 ч и полусуточные — около 12 ч 25 мин. Разность между последовательными самым высоким и самым низким уровнями воды составляет 0,5—10 м (высота прилива). Во время приливов и отливов перемещение водных масс образует приливные течения, скорость которых в прибрежных проливах и между островами может достигать 5 м/с.
Преобразование энергии приливов использовалось для приведения в действие сравнительно маломощных устройств еще в средневековой Англии и в Китае. Из современных приливных электростанций (ПЭС) наиболее хорошо известны крупномасштабная электростанция Ране мощностью 240 МВт (Бретань, Франция) и небольшая, но принципиально важная опытная станция мощностью 400 кВт в Кислой Губе на побережье Баренцева моря (Россия).
8.8. Преобразование тепловой энергии океана в механическую
Мировой океан — крупнейший естественный коллектор солнечного излучения. В нем между теплыми, поглощающими солнечное излучение поверхностными водами и более холодными придонными достигается разность температур в 20°С. Это обеспечивает непрерывно пополняемый запас тепловой энергии, которая принципиально может быть преобразована б другие виды. На рис. 19 приведена схема установки, позволяющей осуществить процесс такого преобразования. По существу это тепловая машина, приводимая в действие разностью температур между "холодной" водой, поднятой из глубины океана, и "горячей" водой, забранной с поверхности.
Рабочая жидкость (рабочее тело), циркулируя по замкнутой схеме, отбирает тепло от "горячей" воды в теплообменнике испарителя, в паровой фазе приводит в действие турбину, связанную с генератором, а затем конденсируется в охлаждаемом "холодной" водой конденсаторе.