Indkøbskurv

Termodynamik - Teoretisk grundlag - praktisk anvendelse
Tilbage

Termodynamik - Teoretisk grundlag - praktisk anvendelse

4. udgave, 2017

Forfatter
Aage Birkkjær Lauritsen, Aage Bredahl Eriksen

Termodynamik er læren om energiformer og energitransformationer. Det kan være en transformation fra varme i et fluid til bevægelse i form af mekanisk arbejde. Det er herfra termodynamikken har sit navn.

Denne bog giver en grundig indføring i termodynamikkens teoretiske grundlag ud fra en praktisk, anvendelsesorienteret synsvinkel. Bogen har et særligt fokus på, at læseren bliver i stand til at foretage beregninger på sammensatte energitekniske systemer såvel som de enkeltkomponenter, der indgår i disse.

Målgruppen er fortrinsvis studerende ved de videregående, tekniske uddannelser samt ingeniører, der arbejder med energiteknik.
 
Bogen er rigt illustreret, og de mange taleksempler understøtter tilegnelsen af stoffet og belyser teorien. Hvert kapitel afsluttes med et resumé, en liste over centrale begreber samt en række selvevalueringsopgaver.

Fjerde udgave er kritisk gennemgået og tilrettet. Teksten er udbygget flere steder, bl.a. med et udvidet afsnit om termodynamikkens 1. hovedsætning. Flere af bogens eksempler er tilrettet, så de følger en ensartet fremgangsmåde. Endelig er bogen blevet opdateret med et helt nyt layout.

Ekstramaterialer til bogen kan hentes fra linket under forsidebilledet.

Denne bog er tænkt som lærebog i termodynamik for studerende ved danske ingeniørhøjskoler og universiteter. Der forudsættes derfor en indsigt i blandt andet matematik og fysik svarende til det obligatoriske niveau efter studiets to første semestre.

Bogen blev i 2000 til gennem et samarbejde mellem undervisere i termodynamik ved ingeniørhøjskolerne i Horsens og Århus. Dette er nu 4. udgave af bogen, som henvender sig til ingeniørstuderende på diplomingeniørniveau. Det er vores håb, at bogen til stadighed vil finde anvendelse her. Det er endvidere vores håb, at bogen kan bruges af ingeniører og teknikere, som arbejder med energiteknik i industrien.

Formålet med bogen er at gøre de studerende fortrolige med det termodynamiske grundlag, således at de bliver i stand til at anvende teorien på praktiske tekniske anlæg. Der er særlig fokus på at sætte de studerende i stand til at lave praktisk anvendelige beregninger på sammensatte energitekniske systemer, savel som enkeltkomponenter der indgår i disse.

Bogens opbygning fremgår af den detaljerede indholdsfortegnelse og der afsluttes med et stikordsregister. Hvert kapitel indeholder et antal regneeksempler til understøtning af teorigennemgangen og afsluttes med et resumé, en liste over centrale begreber samt en række selvevalueringsopgaver.

Hvor der i teksten henvises til en kilde, er det angivet ved kildens nummer i litteraturlisten mellem to skråstreger.

I bogen er i videst muligt omfang anvendt symboler ifølge ISO 31. Herved adskiller bogen sig fra tidligere anvendte lærebøger ved ingeniørhøjskolerne, idet der har været nogen betænkelighed ved normens symboler for specielt massestrøm og volumenstrøm, da symbolet for disse kolliderer med symbolet for specifik varme.

I denne 4. udgave er der sket en del redaktionelle ændringer og foretaget nødvendige rettelser. Desuden er der gjort en del tilføjelser. I kapitel 1 er afsnittet om termodynamikkens 1. hovedsætning udvidet og der er tilføjet et gennemregnet eksempel på et ikke-stationært system. Endvidere er flere af bogens eksempler tilrettet, så de følger introduktionskapitlets fremgangsmåde vedrørende energibalancer. Endelig er bogen blevet opdateret med et helt nyt layout.

Forfatterne sætter stor pris på at modtage kritik af bogen, det være sig rettelser eller forslag til forbedringer, som kan være med til at fastholde bogens kvalitet i fremtidige udgaver.

Århus, august 2017

Aage Bredal Eriksen                   Aage Birkkjær Lauritsen

Introduktion
Energitekniske systemer
 Køleanlæg
 Varmepumpeanlæg
 Kraftvarmeanlæg
Energibalancer
 Strategi ved opstilling af energibalance
 Beregning af energibidrag til energibalancer

Kapitel 1 Termodynamikkens grundlag
1.1 Fysiske størrelser og enheder
1.1.1 Enhedssystemer
1.1.2 Dekadiske præfixer og græske tegn
1.1.3 Enhedsanalyse
1.1.4 Tryk
1.1.5 Temperatur
1.2 Termiske tilstandsstørrelser
1.3 Varmeudvidelse
1.4 Specifik varmekapacitet
1.4.1 Middelværdi af specifik varmekapacitet
1.5 Termisk tilstandsligning
1.6 Termodynamisk proces
1.7 Reversible og irreversible processer
1.8 Teknisk termodynamik
1.9 Energibalance for et lukket system
1.9.1 Termodynamisk system
1.9.2 Arbejde
1.9.3 Volumenændringsarbejde
1.9.4 Friktion
1.9.5 Første hovedsætning, indre energi
1.9.6 Varme
1.9.7 Første hovedsætning for lukkede systemer
1.10 Energibalance for et åbent system
1.10.1 Åbne systemer og »indre arbejde«
1.10.2 Første hovedsætning for et åbent system
1.10.3 Varmestrøm og akseleffekt
1.10.4 Teknisk reversibelt arbejde
1.10.5 Instationære processer, flere strømme
1.11 Massebalance for et åbent system
1.12 Resume
1.13 Nøglebegreber
1.14 Centrale spørgsmål (selvevaluering)
1.15 Udledning af ligning [1.28] for teknisk arbejde

Kapitel 2 Ideale gasser og reversible processer
2.1 Tilstandsligningen
2.1.1 De afledte love
2.1.2 Molmasse og universel gaskonstant
2.1.3 Normaltilstand
2.1.4 Strømning
2.2 Specifik varmekapacitet for gasser
2.2.1 Sammenhæng mellem cp og cv
2.3 Indre energi og entalpi for ideal gas
2.4 Reversible processer med ideale gasser
2.4.1 Isokor proces
2.4.2 Isobar proces
2.4.3 Isoterm proces
2.4.4 Isentrop proces
2.4.5 Polytrop proces
2.4.6 Sammenligning af processerne
2.5 Kredsprocesser
2.5.1 Kredsprocesser, definitioner
2.5.2 Varmekraftmaskinens kredsproces
2.5.3 Termisk virkningsgrad
2.5.4 Køleanlæggets kredsproces
2.5.5 Effektfaktor
2.5.6 Carnots kredsproces for varmekraftmaskine
2.5.7 Carnot-processen for kølemaskine og varmepumpe
2.6 Resumé
2.7 Nøglebegreber
2.8 Centrale spørgsmål (selvevaluering)

Kapitel 3 Termodynamikkens anden hovedsætning og entropi
3.1 Termiske energilagre
3.2 Varmekraftmaskine
3.3 Termisk virkningsgrad
3.4 Termodynamikkens anden hovedsætning
3.5 Entropi, definition
3.5.1 Ideale gasser
3.6 Carnots kredsproces
3.6.1 Alle processer er reversible
3.6.2 Med friktion i system B
3.6.3 Med temperaturdifferens (og uden friktion)
3.7 Evighedsmaskiner af anden grad
3.8 T,s-diagrammet
3.8.1 Procesforløb i T,s-diagrammet
3.8.2 Nogle vigtige eksempler
3.9 Carnots kredsproces i T,s-diagrammet
3.10 Exergi og anergi
3.11 Entropibegrebet i andre sammenhænge
3.12 Termodynamikkens anden hovedsætning i praksis
3.12.1 Carnots begræsning
3.12.2 T,s- og h,s-diagrammer mv.
3.13 Resumé
3.14 Nøglebegreber
3.15 Centrale spørgsmål (selvevaluering)

Kapitel 4 Strømningsprocesser
4.1 Introduktion
4.1.1 Densitet
4.1.2 Viskositet
4.1.3 Viskositetens afhængighed af trykket for gasser
4.2 Kontinuitetsligningen for masse
4.3 Energiligningen for strømningsprocesser
4.3.1 Energiregnskab
4.3.2 Effekt og virkningsgrader
4.3.3 Energiforbrug
4.4 Tryktabsberegninger
4.4.1 Beregning af friktionstryktab
4.4.2 Friktionstryktab i enkeltmodstande
4.4.3 kv-værdi
4.4.4 Eksempler
4.5 Pumpesystemer
4.5.1 Pumpekarakteristik
4.5.2 Anlæggets karakteristik og driftspunkt
4.6 Dyser og diffusorer
4.6.1 Energiomsætning i dyser og diffusorer
4.6.2 Underlydshastighed i dyser
4.6.3 Kritisk trykforhold, lydhastighed
4.6.4 Overlydsstrømning, Laval-dysen
4.7 Impulsligningen
4.8 Resumé
4.9 Nøglebegreber
4.10 Centrale spørgsmål (selvevaluering)

Kapitel 5 Virkelige stoffer
5.1 Tilstandsændringer for et virkeligt stof
5.1.1 Fordampning
5.1.2 Smeltning
5.1.3 Sublimation
5.1.4 Reale gasser
5.2 Tilstandsdiagrammer
5.2.1 T,s-diagrammet
5.2.2 h,s-diagrammet
5.2.3 log p,h-diagrammet
5.2.4 Vanddamptabeller og diagrammer
5.2.5 IT-programmer
5.3 Resumé
5.4 Nøglebegreber
5.5 Centrale spørgsmål (selvevaluering)

Kapitel 6 Maskiner og energitekniske anlæg
6.1 Turbiner
6.1.1 Teknisk og indre arbejde i turbinen
6.1.2 Turbinens indre virkningsgrad
6.1.3 Turbinens isentropiske virkningsgrad
6.2 Kompressorer
6.2.1 Teknisk og indre arbejde i kompressoren
6.2.2 Kompressorens indre virkningsgrad
6.2.3 Kompressorens isentropiske virkningsgrad
6.2.4 Kompressor med køling
6.2.5 Kølegrad
6.3 Gasturbineanlæg
6.3.1 Stationære anlæg
6.3.2 Gasturbinens kredsproces
6.3.3 Gasturbineanlæggets virkningsgrader
6.3.4 Jetmotoren
6.4 Dampkraftanlæg
6.4.1 Energitekniske beregninger
6.4.2 Clausius–Rankine-processen
6.4.3 Dampkraftanlæggets virkningsgrader
6.4.4 ORC-anlæg
6.4.5 Combined Cycle-anlæg
6.5 Køleanlæg
6.5.1 Energitekniske beregninger
6.5.2 Køleanlæggets virkningsgrader
6.5.3 Kølemidler
6.6 Pumper og ventilatorer
6.6.1 Pumper
6.6.2 Ventilatorer
6.7 Forbrændingsmotorer
6.7.1 Ottoprocessen
6.7.2 Dieselprocessen
6.7.3 Stirlingprocessen
6.8 Resumé
6.9 Nøglebegreber
6.10 Centrale spørgsmål (selvevaluering)

7.1 Gasblandinger
7.1.1 Masseanalyse
7.1.2 Volumenanalyse
7.1.3 Daltons lov
7.1.4 Gaskonstant for en gasblanding
7.1.5 Molmasse for en gasblanding
7.1.6 Den specifikke varmekapacitet for en gasblanding
7.2 Fugtig luft
7.2.1 Ventilationsanlæg
7.2.2 Tørringsanlæg
7.2.3 Tilstandsområde
7.2.4 Tilstandsstørrelser
7.2.5 Luftens vandindhold
7.2.6 Masse, massestrøm af tør luft og densitet
7.2.7 Specifik entalpi
7.2.8 Molliers h,x-diagram
7.2.9 Opvarmning af luft
7.2.10 Afkøling af luft
7.2.11 Blanding af to luftstrømme
7.2.12 Befugtning af luft
7.3 Indblæsningstilstanden
7.4 Resumé
7.5 Nøglebegreber
7.6 Centrale spørgsmål (selvevaluering)

Kapitel 8 Forbrænding
8.1 Energiforsyning
8.1.1 Fotosyntese
8.1.2 Forbrænding
8.1.3 Drivhuseffekt
8.1.4 Ressourcer af kul, olie og naturgas
8.2 Karakterisering af brændstoffer
8.2.1 Brændværdi
8.2.2 Faste og flydende brændsler
8.2.3 Gasformige brændsler
8.3 Forbrændingsberegninger
8.3.1 Stofdata
8.3.2 Luftforbrug
8.3.3 Røggas
8.4 Røgtab og virkningsgrad
8.4.1 Røgtab
8.4.2 Forenklet beregning af røgtabel
8.4.3 Indfyret effekt og virkningsgrad
8.4.4 Adiabatisk flammetemperatur
8.5 Resumé
8.6 Nøglebegreber
8.7 Centrale spørgsmål (selvevaluering)

Kapitel 9 Varmetransmission
9.1 Introduktion
9.1.1 Termiske modstande
9.2 Varmeledning
9.2.1 Fouriers lov
9.2.2 Varmeledningsmodstand
9.2.3 Varmeledning gennem en plan væg
9.2.4 Cylindrisk væg
9.2.5 Kugle
9.3 Varmeovergang
9.3.1 Newtons ligning
9.3.2 Varmeovergangsmodstand
9.3.3 Modelligninger
9.3.4 Varmeovergang ved kondensering og fordampning
9.3.5 Oversigt over strømningstilfælde
9.4 Varmestråling
9.4.1 Strålingsteori
9.4.2 Varmeovergang ved stråling
9.4.3 Varmeovergangstal for stråling
9.5 Varmetransmission
9.5.1 Plane vægge
9.5.2 Cylindriske vægge
9.5.3 Varmegennemgangstal, U-værdi
9.5.4 Mellemtemperaturer
9.6 Varmevekslere
9.6.1 Typer, konstruktioner
9.6.2 Strømningsprincip
9.6.3 Logaritmisk middeltemperaturdifferens (LMTD)
9.6.4 Specielle driftsbetingelser
9.6.5 Krydsstrøm og flere slags varmevekslere
9.6.6 Beregning af varmevekslere
9.7 Resumé
9.8 Nøglebegreber
9.9 Centrale spørgsmål (selvevaluering)

Kapitel 10 Tabeller og diagrammer

Symboloversigt
Litteratur
Stikord

 

0.1 Opstilling af energibalancer
1.1 Sammenhæng mellem masse, volumen og densitet
1.2 Beregning af specifik varmekapacitet
1.3 Mekanisk energi og friktion
1.4 Energiakkumulator
1.5 Mekanisk arbejde
1.6 Beregning af volumenændringsarbejde ved kompression af en gas
1.7 Sankey-diagram
1.8 Indre arbejde og effekt til et åbent system
1.9 Sammenhæng mellem indre arbejde og teknisk arbejde
1.10 Temperaturforløb ved opvarmning af en væske
1.11 Energibalance på en varmtvandsbeholder og analytisk løsning af differentialligningen

2.1 Anvendelse af tilstandsligningen for ideale gasser
2.2 Beregningen af varmemængde ved en isokor proces
2.3 Beregning af varmemængde ved en isoterm proces
2.4 Beregning af teknisk arbejde ved en isentrop proces
2.5 Beregning af volumenændringsarbejdet ved en polytrop proces
2.6 Beregninger på dieselmotorens idealiserede kredsproces
2.7 Løsningsmetode for et energiteknisk anlæg, her et køleanlæg med luft som medie
2.8 Anvendelse af carnotvirkningsgraden for køleanlæg og varmepumpe
2.9 Anvendelse af carnotvirkningsgraden for et køleskab
2.10 Anvendelse af carnotvirkningsgraden for en varmepumpe

3.1 Termisk virkningsgrad for en bilmotor
3.2 Anvendelse af carnotvirkningsgraden for et dampkraftanlæg
3.3 T,s-diagram for en isobar
3.4 T,s-diagram for isobarer
3.5 Beregning af entropi i en kredsproces

4.1 Omregning af kinematisk viskositet til højere tryk
4.2 Beregning af trykket i et rørsystem vha Bernoullis ligning
4.3 Beregning af tryktab i udløb
4.4 Beregning af tryktab i skarpkantet indløb
4.5 Beregning af tryktab i lige rørstrækning
4.6 Beregning af tryktab i skarpkantet bøjning
4.7 Beregning af trykfald ved udløb
4.8 Beregning af tryktab i snavsfilter
4.9 Energiregnskab i simpelt rørsystem
4.10 Vandforsyningsanlæg, beregning af energiregnskab
4.11 Dyseberegning på underlydsdyse
4.12 Anvendelse af impulsligning ved strømning gennem en bøjning

5.1 Energforbrug til opvarmning og fordampning af vand
5.2 Specifik entalpi og specifikt volumen for en våddamptilstand
5.3 Beregning på drøvling af overhedet damp gennem en ventil
5.4 Beregning af energitilførsel ved opvarmning af våddamp til overhedet damp
5.5 Drøvling af vand fra mætningstilstand

6.1 Beregning af afgiven effekt og virkningsgrad for en gasturbine
6.2 Beregninger på en totrins turbokompressor ved kølet og ukølet kompression
6.3 Beregninger på et gasturbineanlæg
6.4 Beregning på procesforløbet i et kraftvarmeanlæg
6.5 Beregninger på processen i et kompressionskøleanlæg
6.6 Beregning på procesforløbet i en ottomotor

7.1 Beregning af absolut vandindhold
7.2 Beregning af massestrømmen af tør luft
7.3 Beregninger på en våd køleproces
7.4 Beregninger på en befugtningsproces
7.5 Luftbehandling til et korntørringsanlæg
7.6 Ventilationsanlæg med varmegenvinding

8.1 Elementaranalyse af træ
8.2 Omregning af brændværdi for naturgas
8.3 Forbrændingsberegninger pa° flaskegas
8.4 Beregning af luftmængde til forbrænding
8.5 Beregning af luftmængde ved forbrænding af naturgas
8.6 Beregning af røggassammensætning ved forbrænding af træ
8.7 Beregning af CO2 og luftoverskudstal
8.8 Forbrændingsberegninger for forbrænding af naturgas
8.9 Luftforbrug og røggasdata for typiske brændsler
8.10 Beregning af gaskonstant for røggas
8.11 Beregning af røgtab ved forbrænding af naturgas
8.12 Beregning af røgtab fra eksempel 8.11
8.13 Beregning af adiabatisk flammetemperatur
8.14 Forbrændingsberegninger pa° en fjernvarmekedel

9.1 Beregning af varmetabet i en ydermur
9.2 Beregning af varmetab fra et uisoleret rør
9.3 Beregning af varmeovergangstal indvendigt i rør
9.4 Varmestrøm fra glasdør pa° en brændeovn ved naturlig konvektion
9.5 Varmeovergangstallet ved stråling og konvektion for et rør
9.6 Beregning af varmetab fra et isoleret rør
9.7 Dimensionering af en varmeveksler, vandvarmer

Pris
399,00 DKK

Levering: 2-5 hverdage

Varenr.

44008-1

ISBN

978-87-571-2886-4

Forlag/udgiver

PRAXIS - Nyt Teknisk Forlag

Antal sider

392

Vælg den indkøbsliste, skal føjes til

Vælg type

Pris
399,00 DKK

Levering: 2-5 hverdage

Varenr.

44008-1

ISBN

978-87-571-2886-4

Forlag/udgiver

PRAXIS - Nyt Teknisk Forlag

Antal sider

392

Alle priser er inkl. moms