 |
Общие методические указания
|
|
|
|
А.К. Соловьев
ИСТОРИЯ ТЕХНИКИ И
ТЕХНОЛОГИИ
конспект лекций для студентов обучающихся
по направлению подготовки
13.03.01 – Теплоэнергетика и теплотехника
(профиль подготовки – Промышленная теплоэнергетика)
Новокузнецк
СОДЕРЖАНИЕ
| ТЕМА 1. Введение…………………………........................................................................ | |
| Энергия и энергетика………............................................................................... | |
| Виды энергии и развитие человеческого общества.......................................... | |
| Количественные показатели энергетики........................................................... | |
| Естественные ресурсы………............................................................................. | |
| ТЕМА 2. Гидро- и ветроэнергетика как начальный период развития энергетики......... | |
| Предпосылки развития гидроэнергетики…………………............................... | |
| Водяные колеса………………………………………………………………… | |
| Гидравлический двигатель…………………………………………………….. | |
| Гидроэнергетика и теплоэнергетика………………………………………….. | |
| ТЕМА 3. История теплоэнергетики.................................................................................... | |
| Предпосылки возникновения теплоэнергетики................................................ | |
| Начальный период развития теплового двигателя........................................... | |
| Появление универсального парового двигателя……....................................... | |
| Специализация паросиловых установок и дальнейшее развитие паровых машин…………………………………………………………………………… | |
| Паровой котел…………………………………………………………………… | |
| Возникновение парового транспорта………………………………………….. | |
| Двигатели внутреннего сгорания………………………………………………. | |
| Паровая турбина………………………………………………………………… | |
| Газовая турбина…………………………………………………………………. | |
| Тепловые машины и их влияние на окружающую среду…………………….. | |
| ТЕМА 4. Развитие электротехники и электромеханики................................................... | |
| Этапы развития электротехники......................................................................... | |
| Первый генератор электрического тока............................................................. | |
| Электродинамика, основные законы электрической цепи............................... | |
| Развитие электрических машин постоянного тока…………………………… | |
| ТЕМА 5. Переход энергетической техники на качественно новый уровень…….......... | |
| Роль электрического освещения в становлении электроэнергетики.............. | |
| Развитие кабельной и изоляционной техники………………………………… | |
| Развитие генераторов и двигателей однофазного тока………………………. | |
| Развитие однофазных трансформаторов………………………………………. | |
| Первые экспериментальные и теоретические исследования в области передачи электрической энергии постоянным током…………………………….... | |
| Электростанции постоянного и однофазного переменного тока……………. | |
| Возникновение многофазных систем………………………………………….. | |
| Трехфазная система…………………………………………………………….. | |
| Трехфазный трансформатор……………………………………………………. | |
| Первая трехфазная линия электропередачи…………………………………... | |
| ТЕМА 6. Развитие первичной энергетики в связи с электрификацией........................... | |
| Развитие котлостроения…………...................................................................... | |
| Развитие паровых турбин………………………………………………………. | |
| Развитие гидравлических турбин……………………………………………… | |
| ТЕМА 7. Развитие электростанций………………………………..................................... | |
| Развитие тепловых электростанций................................................................... | |
| Развитие гидроэлектростанций........................................................................... | |
| ТЕМА 8.. Развитие техники передачи электроэнергии на большие расстояния........... | |
| Передача энергии постоянным током………………….................................... | |
| Передача энергии переменным током................................................................ | |
| Развитие кабельных и воздушных линий.......................................................... |
Вводная лекция по дисциплине
|
|
|
|
|
|
«История энергетики»
По истории и прогнозированию развития энергетики опубликовано множество работ отечественных и зарубежных авторов, в которых рассматриваются общие закономерности развития энергетики, раскрывается исторический процесс развития тепло-, гидро- и электроэнергетики, описываются основные варианты применения электроэнергии: средства управления и автоматики.
Особенностью данного курса является описание исторического процесса развития энергетики с глубины веков и до настоящего времени, а также повышенное внимание к влиянию энергетического оборудования на среду обитания человека. К сожалению, это влияние, как правило, негативное.
Цели и задачи учебной дисциплины
Дисциплина "История энергетики" изучается студентами специальности "Промышленная теплоэнергетика".
Целью введения дисциплины является раскрытие исторического процесса развития энергетики во взаимосвязи с достижениями и последствиями этого развития в окружающей среде; на этой основе обращение внимания студентов на необходимость комплексного подхода при решении профессиональных технических задач в процессе проектирования и эксплуатации энергетического оборудования.
Задачей учебной дисциплины является:
• охват максимального числа факторов при поиске оптимального проектного решения и учет основных связей, которым будет подчинен процесс существования и эксплуатации проектируемого объекта;
• определение экономической целесообразности создания объекта, путем сопоставления затрат на создание и убытки при эксплуатации этого объекта;
• прием во внимание исторического опыта развития необходимой области энергетики в профессиональной деятельности.
|
|
|
Общие методические указания
Дисциплина "История энергетики" является важной ступенью учебного процесса. Изучение данной дисциплины начинается в первых семестрах и служит психологической основой необходимости овладения знаниями всех остальных дисциплин учебного плана подготовки инженеров-теплотехников.
Содержание рабочей программы построено на материале различных литературных источников, приведенных ниже.
При самостоятельном изучении материала, по всем возникающим неясным вопросам необходимо обращаться за консультацией на кафедру. Для самопроверки усвоения материала рекомендуется ответить на приведенные вопросы к разделам рабочей программы, а также протестироваться.
По дисциплине «История энергетики» предусмотрено написание реферата по одному из разделов курса. Темы для написания реферата необходимо взять у преподавателя.
При изучении дисциплины рекомендуется руководствоваться программой курса и самостоятельно овладеть теорией по учебникам. Рекомендуется прослушать обзорные лекции по основным разделам курса, которые читаются в период экзаменационных сессий.
В конце курса предусмотрен зачет по дисциплине. Требования, предъявляемые на зачете - знание теории и понимание физической сущности рассматриваемых в курсе вопросов, а также по каждому разделу знание фамилий - основоположников той или иной науки и их основного вклада в энергетику.
Основная литература
1. Веселовский О.Н., Шнейберг Я.А. Энергетическая техника и ее развитие.-М.: Высшая школа, 1976.-304с.
2. Давыдова Л.Г., Буряк А.А. Энергетика: пути развития и перспективы.-М.: Наука, 1981.-120с.
3. Мировая энергетика: прогноз развития до 2020г./ Перевод с англ. Под редакцией Ю.Н. Старшинова.-М.: Энергия, 1980.-256с.
4. Воробьев В.Е., Рябуха В.И., Томов А.А. История энергетики и среда обитания человека., Спб., 2004.-76с.
Дополнительная литература
1. Беляев Л. С. Комплексные проблемы развития энергетики СССР / Л. С. Беляев; Ю. Д. Кононов; А. А. Кошелев; д. и. - Новосибирск: Б. и., 1988. - 284с.
|
|
|
2. Веселовский О. Н. Энергетическая техника и ее развитие / О. Н. Веселовский. - М.: Наука, 1976. - 304с.
3. Григорова Л. Ф. От тепла к атому / Л. Ф. Григорова. - Ереван: Б. и., 1976. - 156с.
4. Гуриков В. А. Из истории развития передачи электрической энергии / В. А. Гуриков. //Электро. - 2000. - N1. -С. 50-52.
5. Карцев В. П. Тысячелетия энергетики / В. П. Карцев; П. М. Хазановский. - М.: Знание, 1984. - 224с.
6. Лебедев Б. П. Электроэнергетика мира в 1993 г. / Б. П. Лебедев. //Электрические станции. - 1996. -N6. -С. 63-68.
7. Мелентьев Л. А. Очерки истории отечественной энергетики: Развитие науч. -техн. мысли / Л. А. Мелентьев. - М.: Наука, 1987. - 278с.
8. Савин В. И. Развитие электроэнергетики в России в период до 2010 г. / В. И. Савин //Промышленная энергетика. - 1995. -N4. -С. 2-5.
9. Соколов Е. Я. Развитие теплофикации в России / Е. Я. Соколов. //Горное хозяйство и экология: Изв. Жил. -коммун. акад. - 1994. -N3. -С. 70-78.
10.Ястржембский А. С. Термодинамика: история ее развития / А. С. Ястржембский. - М. -Л.: Б. и., 1966. - 667с.
ТЕМА 1
Введение
Энергия и энергетика
В процессе своего становления энергетика претерпела много изменений, но из покон веков основной ее элемент- энергия был неизменен. Слово "энергеа" при переводе с греческого означает "деятельность".
Ученые первоначально называли энергией способность различных предметов совершать работу: например, молот, падая, плющит металл.
После того как было непреложно доказано, что движение материи может превращать один вид энергии в другой (движение поднятого молота превращается при ударе о металл в тепло, при этом сам молот и обрабатываемый металл претерпевают механические изменения), можно сказать - энергия выражает общую меру различных форм движения материи: и крупных тел, и атомов, и электромагнитных волн, и всякого рода физических полей.
Стало возможным измерять различные по внешним признакам движения - одним общим "масштабом". Нашли точные соотношения, по которым одни виды движения (виды энергии, как говорят для удобства) переходят в другие - закон сохранения и превращения энергии.
Иначе говоря, окружающий нас мир есть "вечно" движущаяся и развивающаяся материя. Всеобщей мерой движения материи во всех ее формах является энергия, а неуничтожимость движения материи выражается в науке законом сохранения энергии.
Наиболее общие формы движения материи называются физическими. К ним относятся: механическая, тепловая, электромагнитная, внутриатомная и внутриядерная формы движения материи [1]. Современная физика изучает различные формы движения материи, их взаимные превращения, а также свойства вещества и поля. Подобно тому, как из семи нот образуется все многообразие музыки, так из различных форм энергии движения образуется все многообразие процессов во Вселенной.
|
|
|
Однако, чтобы эта энергия стала нужной человеку, он должен был научиться "обращаться" с ней - преобразовать одни виды энергии в другие.
Преобразование любых энергий (тепловой, механической, молекулярной, ядерной и т.д.) в электрическую энергию и обратно -называется энергетикой.
Овладеть энергией можно только с помощью каких-либо устройств и машин. Поэтому вся история технического прогресса - это история изобретения и создания этих устройств и машин. Слово "техника" с греческого переводится как "мастерство", можно сказать, что это умение создавать (мастерить) машины (устройства). Достижения техники являются результатом использования для нужд людей фундаментальных открытий науки во все времена.
Под энергетической техникой понимают совокупность средств производства, преобразования, передачи и распределения между потребителями различных форм энергии.
Фундаментальной теоретической основой энергетической техники является закон сохранения и преобразования энергии.
|
|
|
