Тепломеханика конспект лекций, Предмет, цель, метод исследования тепломеханических систем
Кафедра «Системы автоматического управления»
ТЕПЛОМЕХАНИКА
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ для студентов
Направление подготовки: 550200 Автоматизация и управление
Специальности подготовки: 210500 Системы управления летательных аппаратов, 071800 Мехатроника, очной формы обучения
Формат: DOC (Microsoft Office Word)
Ко-во: 11шт …….
Кафедра «Системы автоматического управления»
ТЕПЛОМЕХАНИКА
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ для студентов
Направление подготовки: 550200 Автоматизация и управление
Специальности подготовки: 210500 Системы управления летательных аппаратов, 071800 Мехатроника, очной формы обучения
Формат: DOC (Microsoft Office Word)
Ко-во: 11шт
Объектом изучения дисциплины \»Тепломеханика\» являются тепломеханические системы автоматического управления (ТМ САУ).
САУ в целом представляют собой сложные динамические системы. Исследование, проектирование, производство, испытания и эксплуатация САУ любого объекта представляют сложную научную и практическую задачу. Например, считается, что основными затратами при разработке боевых БЛА являются затраты на систему управления. Так, для ракеты «Сперроу-1» (класс «воздух-воздух», наведение по радиолучу, стартовый вес 135 кг, общие затраты на разработку 30 млн. долларов) затраты распределились следующим образом: система управления, включая автопилот и источники энергии — 77,5%, планер снаряда — 12,5%, двигатель — 6,5%, боевая часть — 3,5%.
Изучение функционирования САУ базируется на системном подходе с учетом следующих особенностей.
Во-первых, эти системы представляют собой совокупности звеньев различной физической природы; при их функционировании имеет место комплекс механических, тепловых, электромагнитных и других движений и процессов.
Во-вторых, эти системы имеют глубокие внутренние связи, которые при динамическом анализе не позволяют расчленять каждую систему на независимые составляющие, так как сложная система в целом обладает новыми качествами, не свойственными отдельным элементам.
Методическое обеспечение дисциплины \»Тепломеханика\» включает конспект лекций, методические указания к лабораторным работам и комплект заданий по проверке полученных знаний.
Лекция № 1
Тема: Введение.
План лекции:
• объекты изучения (1);
• определяющие параметры и свойства бортовых систем управления ЛА. Область применения ТМ САУ (2);
• из истории теории и практики пневматических (газовых) приводов и систем управления (3);
• рекомендуемая литература (4).
Лекция № 2
Тема: ВВЕДЕНИЕ (ПРОДОЛЖЕНИЕ). ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
План лекции
• Предмет, цель, метод исследования тепломеханических систем (5).
• Основные понятия метода математического моделирования ТМС (6).
• Понятие о рабочем теле тепломеханической системы (1.1).
• Параметры термодинамического тела (1.2).
Лекция № 3
ТЕМА: ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ФУНКЦИОНИРО-ВАНИЯ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ (ЧАСТЬ 1)
План лекции:
• Уравнение состояния (1.3).
• Внутренняя энергия термодинамического тела (1.4).
• Работа и теплота (1.5).
• Теплоемкость. Основные расчетные зависимости (1.6).
Лекция № 4
ТЕМА: ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ (ЧАСТЬ 1)
План лекции:
• Основные зависимости термодинамики тела переменной массы (1.7)
• Законы сохранения массы и энергии (1.7.1)
• Секундный расход газа (1.7.2)
• Расчетные зависимости для удельного расхода (прихода) энергии (1.7.3).
Лекция № 5
ТЕМА: ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ (ЧАСТЬ 1).
План лекции:
• Дифференциальные уравнения, отражающие изменение состояния i-го термодинамического тела, разрешенные относительно производных
• Расчет теплообмена газа со стенками рабочей полости (1.9)
• Дифференциальные уравнения движения механических подсистем (1.10.)
Лекция № 6
ТЕМА: ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ (ЧАСТЬ 1).
План лекции:
• дифференциальные уравнения, отражающие изменение состояния
• i-го термодинамического тела, разрешенные относительно производных
Лекция № 7
ТЕМА: ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ (ЧАСТЬ 1).
План лекции:
• Моделирование тепломеханических систем с рабочим телом, подчиняющимся уравнению состояния Абеля (1.12);
• основные уравнения, отражающие термодинамические процессы газа Абеля (1.12.1);
• некоторые случаи изменения состояния ТДТ, подчиняющегося уравнению состояния Абеля (1.12.2); горение насыпного заряда в герметичной полости постоянного объема. Изменение состояния ТДТ в проточной полости переменного объема;
• к оценке влияния *неидеальности* рабочего тела, подчиняющегося уравнению состояния Абеля, на характеристики процесса перетекания (1.12.3).
Лекция № 8
ТЕМА: ДИНАМИКА ПРОСТЕЙШИХ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ (ЧАСТЬ 2).
План лекции:
• Изменение состояния ТДТ в проточной полости (2.3).
• Изменение состояния рабочего тела в проточной полости постоянного объема (2.3.1).
• Изменение состояния рабочего тела — газа Абеля в проточной полости генератора газа (2.3.2).
Лекция 9
ТЕМА: ДИНАМИКА ПРОСТЕЙШИХ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ (ЧАСТЬ 2).
План лекции:
• изменение состояния ТДТ при расширении постоянного количества газа. Динамика пневматического двигателя с герметичной рабочей полостью (2.4);
• математическая модель системы (2.4.1);
• анализ функционирования системы (2.4.2).
Лекция 10
ТЕМА: ДИНАМИКА ПРОСТЕЙШИХ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ (ЧАСТЬ 2).
План лекции:
• изменение состояния ТДТ в герметичной полости переменного объема. Динамика пневматического тормоза (2.5);
• математическая модель системы (2.5.1);
• анализ функционирования системы (2.5.2).
Лекция 11
ТЕМА: ДИНАМИКА ПРОСТЕЙШИХ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ (ЧАСТЬ 2).
План лекции:
• автоматизация исследования математических моделей тепломехани-ческих систем (2.6);
• управление в тепломеханических системах (2.7)
Скачать полную версию можно по ссылке…
СКАЧАТЬ работу r-texnicheskie/lekcii-teplo-Teplomex.rar