TERMODYNAMIKA - Zagadnienia praktyczne w ogrzewnictwie i klimatyzacji

Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie" wydał ksiażkę pt. "TERMODYNAMIKA - Zagadnienia praktyczne w ogrzewnictwie i klimatyzacji" autorstwa dra inż. Kazimierza Żarskiego. Książka zawiera zwięzłe omówienie zagadnień termodynamiki mających znaczenie w ogrzewnictwie, ciepłownictwie i klimatyzacji wraz z rozwiązaniami liczbowymi w formie arkuszy kalkulacyjnych lub programów komputerowych.

"TERMODYNAMIKA - Zagadnienia praktyczne w ogrzewnictwie i klimatyzacji" stanowi zbiór ok. 60 przykładów będących rozwiązaniami typowych zagadnień praktycznych termodynamiki spotykanych w ciepłownictwie, ogrzewnictwie i klimatyzacji. Każde z zagadnień zostało omówione od strony teoretycznej, w syntetycznej formie, bez wyprowadzania wzorów. Rozwiązanie zadań ma formę arkuszy kalkulacyjnych lub programów komputerowych, umożliwiających modyfikację danych liczbowych. Każdy z arkuszy może być rozbudowany przez odpowiednio przygotowanego Czytelnika i dostosowany do bardziej skomplikowanych obliczeń niż zaprezentowano w książce.
Ze względu na wykorzystanie procedur numerycznych wiele zagadnień można było przedstawić i rozwiązać bez niepotrzebnych uproszczeń, które były konieczne w przeszłości ze względu na brak procedur obliczeniowych. Do takich zagadnień należy, np. obliczenie parametrów wilgotnego powietrza w przemianach lub hydrauliczne obliczenia rurociągów pary z uwzględnieniem przemian termodynamicznych przepływającego czynnika. Zależności uwikłane, traktowane do tej pory jako trudne, mogą być w łatwy sposób rozwiązane metodą kolejnych przybliżeń, jak np. formuła Colebrooka-White’a do określenia współczynnika oporów liniowych przy przepływie czynnika termodynamicznego.
Książka jest przeznaczona dla inżynierów zajmujących się projektowaniem systemów grzewczych i klimatyzacyjnych oraz dla studentów Wydziałów Inżynierii Środowiska uczelni technicznych. Może z niej korzystać Czytelnik o różnym poziomie przygotowania: jako użytkownik programów, bez wnikania w algorytmy obliczeniowe, lub Czytelnik pragnący poznać teorię procesów termodynamicznych w wyniku wnikliwego śledzenia procedur obliczeniowych. Z tego względu w każdym przykładzie (oprócz ostatniego) podano odwołania do wzorów określających odpowiednie wielkości. Niektóre z zagadnień potraktowano skrótowo z powodu ich niewielkiego znaczenia w ogrzewnictwie, ciepłownictwie i klimatyzacji. Do takich problemów należy, np. projektowanie obiegów elektrowni i elektrociepłowni, które jest domeną inżynierów energetyków. Jedynie w celach ilustracyjnych przedstawiono przykład obliczeń obiegów i cykli elektrowni parowych i gazowych. Podobnie, pominięto zagadnienia izentropowego wypływu gazu, jako mające mniejsze znaczenie w ciepłownictwie i klimatyzacji.
Autor książki przyjął, że Czytelnik ma przygotowanie matematyczne na poziomie szkoły wyższej. Czytelników zainteresowanych pogłębieniem wiedzy autor odsyła do szeregu pozycji literatury. Przyjęto założenie, że Czytelnik opanował umiejętność przekształcania wzorów, stąd zrezygnowano z prezentacji niekiedy żmudnych, choć łatwych przekształceń.
W formie graficznej przykładów przyjęto konwencję oznaczania pola danych kolorem białym. Bloki kolorowe są wypełniane wielkościami wyliczonymi w programie.
Autor wyraża wdzięczność Recenzentowi, Panu dr. inż. Marianowi Rubikowi za przekazanie wnikliwych uwag merytorycznych, językowych i redakcyjnych, wykorzystanych przy pisaniu książki.
Spis treści:
PRZEDMOWA 7
1. POJĘCIA PODSTAWOWE, PODSTAWOWE WIELKOŚCI I JEDNOSTKI MIAR 10
2. GAZ DOSKONAŁY 19
2.1. Przemiany gazu doskonałego - zmiana parametrów 19
2.1.1. Przemiana izochoryczna 19
2.1.2. Przemiana izobaryczna 19
2.1.3. Przemiana izotermiczna 20
2.1.4. Przemiana adiabatyczna (izentropowa) lub politropowa 20
2.2. Równanie stanu gazu doskonałego, ciepło właściwe gazu, warunki normalne 21
2.3. Mieszaniny gazów doskonałych 24
2.4. Przemiany gazu doskonałego - praca i ciepło przemiany 27
2.4.1. Przemiana izochoryczna 27
2.4.2. Przemiana izobaryczna 30
2.4.3. Przemiana izotermiczna 32
2.4.4. Przemiana politropowa lub adiabatyczna (izentropowa) 34
3. GAZ RZECZYWISTY 37
3.1. Równania stanu gazu rzeczywistego 37
3.1.1. Równanie van der Waalsa 37
3.1.2. Równanie Redlicha-Kwonga 39
3.2. Ciepło właściwe i przykładowe przemiany gazów półdoskonałych 40
3.3. Sprawność i efektywność procesów termodynamicznych 41
3.4. Sprężanie i rozprężanie gazów rzeczywistych 43
4. PARA WODNA 49
4.1. Właściwości pary wodnej 49
4.2. Przemiany pary wodnej 52
4.2.1. Przemiana izochoryczna pary wodnej 53
4.2.2. Przemiana izobaryczna pary wodnej 54
4.2.3. Przemiana adiabatyczna (izentropowa) pary wodnej 56
4.2.4. Rzeczywista przemiana pary wodnej przy rozprężaniu 57
4.2.5. Bezpośrednia wymiana ciepła przy mieszaniu strumieni pary wodnej lub wody 59
4.2.6. Dławienie pary wodnej 61
4.2.7. Rozprężanie skroplin 62
4.2.8. Odgazowywacz termiczny 63
4.2.9. Przepływ pary wodnej w rurociągach 65
4.2.8. Wypływ izentropowo-izentalpowy 66
5. POWIETRZE WILGOTNE 69
5.1. Właściwości powietrza wilgotnego 69
5.2. Przemiany powietrza wilgotnego 75
5.2.1. Mieszanie strumieni powietrza 75
5.2.2. Ogrzewanie powietrza 76
5.2.3. Chłodzenie powietrza 77
5.2.4. Odzyskiwanie ciepła i wilgoci 79
5.2.5. Nawilżanie powietrza 81
5.3. Proces przygotowania powietrza w klimatyzacji i wentylacji 84
6. SPALANIE 90
6.1. Reakcje spalania 92
6.2. Paliwa stałe i ciekłe 93
6.2.1. Zapotrzebowanie na powietrze do spalania paliw stałych i ciekłych 93
6.2.2. Objętość i skład spalin powstających ze spalania paliw stałych i ciekłych 94
6.3. Paliwa gazowe 96
6.3.1. Zapotrzebowanie na powietrze do spalania paliw gazowych 97
6.3.2. Objętość i skład spalin ze spalania paliw gazowych 98
6.4. Wymiarowanie przewodów do odprowadzenia spalin 100
7. PRZYKŁADOWE CYKLE I OBIEGI GAZOWE I GAZOWO-PAROWE 108
7.1. Cykl Braytona i Humphrey’a (turbiny gazowej) 108
7.2. Obieg Clausiusa-Rankine’a (turbiny parowej) 112
7.3. Cykl gazowo-parowy 115
LITERATURA 119
Tytuł:TERMODYNAMIKA. Zagadnienia praktyczne w ogrzewnictwie i klimatyzacji.
Autor: Kazimierz Żarski
Wydawca: COBRTI INSTAL
Rok wydania: Warszawa 2005
Stron: 119
Cena: 35 zł