Теплотехника ( нем. Wärmetechnik ) — общетехническая дисциплина, изучающая методы получения, преобразования, передачи и использования теплоты , а также принцип действия и конструктивные особенности тепло- и парогенераторов тепловых машин , агрегатов и устройств.

История

Уже в нижнем палеолите люди ( эректусы ) освоили огонь , используя его для обогрева ( очаг ) и приготовления пищи. По сути очаг и стал первым теплогенератором ("производителем тепла"). В эпоху неолита появился глиняный или керамический горшок , который стал аналогом появившегося в эпоху металлов котла . Котёл стал номинальным парогенератором ("производителем пара"). Древнее происхождение имеет тандыр (закрытый очаг) и кузнечный горн (плавильная печь). Во II тыс. до н.э. в печах людям удалось поднять температуру до 900 С, что позволило перейти к плавке железа .

В эпоху Античности появились гипокаусты — отопительные системы римских бань . Одним из первых, кто стал использовать движущую силу пара был римский инженер Герон , который создал эолипил — прототип паровой турбины, которая, однако, выполняла развлекательные функции.

В эпоху средневековья кузнечный горн постепенно эволюционировал в доменную печь (сначала в Китае, а потом в Европе). В то же время появляется и Дымовая труба

Дени Папен заметил, что паровой котёл при нагревании создает давление, на этом принципе он в 1690 году создал паровой механизм по поднятию тяжести, который включал в себя поршень . В 1698 году Севери запатентовал паровой насос. В 1712 году был создан паровой насос Ньюкомена ( англ. atmospheric engine ). В 1783 году в воздух поднялся аэростат Монгольфьер . В том же году паровая машина была впервые использована для движения баржи "Пироскаф" . Универсальная паровая машина ( англ. Steam engine ) была изобретена Джеймсом Уаттом 1784 году . В 1803 году Ричард Тревитик изобрел первую модель паровоза ( англ. Steam Carriage : паровая карета ).

В 1824 году Сади Карно кладет основы термодинамики (теоретической основы теплотехники), написав трактат «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу».

В 1859 году появляется первый двигатель внутреннего сгорания , который работал без помощи пара. В 1864 году изобретается Мартеновская печь . В 1882 году в Нью-Йорке была введена в эксплуатацию первая теплоэлектростанция . В 1884 году появляется паровая турбина Парсонса . Параллельно создает паровую турбину Лаваль . В отличие от паровой машины, в паровой турбине пар разгонялся за счет сопла Лаваля разгонялся и крутил лопасти ротора . В 1894 году Хуго Юнкерс стал изготавливать газовый водонагреватель . В 1897 году появляется дизельный двигатель

C 1930 году в ряде советских технических вузов были созданы кафедры теплотехники ( Иркутский государственный технический университет , Самарский государственный технический университет ). Нередко кафедры теплотехники создавались в результате реорганизации кафедр термодинамики, а затем переименовывались в кафедры теплоэнергетики. С 1966 года существует Московский институт теплотехники

Структура

Теоретическими разделами теплотехники, в которых исследуются законы превращения и свойства тепловой энергии, а также процессы распространения теплоты являются техническая термодинамика и теория теплообмена .

Разновидностью теплотехники является теплоэнергетика . Другим из ответвлений общей теплотехники - строительная теплотехника. Это прикладная дисциплина, изучающая методы тепловой защиты зданий и сооружений, методики расчета теплотехнических показателей и энергоэффективности.

Примечания

Литература

• Бахшиева Л. Т., Кондауров Б. П., Захарова А. А., Салтыкова В. С. Техническая термодинамика и теплотехника / Под ред. проф А. А. Захаровой. — 2-е изд., испр. — М. : Академия, 2008. — 272 с. — (Высшее профессиональное образование). — ISBN 978-5-7695-4999-1 .
• М.: Стройиздат 1985.
• Панов В. К. Физические основы теплотехники. Ч. I: Термодинамика. — Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2007. — 208 с. — ISBN 978-5-328-00166-3 .
• Радциг А.А. . История теплотехники. — М.; Л., 1936.