Разработчик: Радченко Иван Ученик

10 А класса средней школы №846

2006-2007 г.

Особенности строения тепловых двигателей

Принцип действия Цикла Карно

Двигатель внутреннего сгоранияПаровая машина

Введение

Особенности строения 2-тактного д.в. Паровая турбина

Классификация паровых турбин.Транспортные паровые турбины

Теплофикационные паровые турбины

Паровые турбины специального назначения

Конструкция паровых турбин.

Газовая турбинаЗаключение.

В наше время мы зачастую вплотную сталкиваемся с проблемами, связанными с

использованием тепловых двигателей. Тепловые двигатели- самые распространенные двигатели не земле. В связи с этим стал вопрос

о создании новых, более экономичных, экологически чистых тепловых двигателей.

В современной технике механическую энергию получают главным образом за счет внутренней энергии топлива. Устройства, которые преобразуют внутреннюю энергию в механическую работу, называются тепловыми двигателями..

Основными частями любого теплового двигателя является рабочее тело, нагреватель, холодильник. Работа Т.Д. представляет собой циклический процесс

Особенности строения тепловых двигателей

Цикл Карно представляет собой модель идеального теплового двигателя, в котором рабочим телом является идеальный газ.

Рассмотрим циклы работы Т.Д.1.Газ в цилиндре нагревается и

расширяясь совершает работу (1-2).2.Далее цилиндр изолируют от

потерь тепла (2-3).3.Потом газ сжимают, охлаждая его

(3-4). 4.И опять изолируют от теплообмена

с окружающей средой (4-1).Теперь цикл можно повторить снова

Цикл Карно

ПАРОВАЯ МАШИНАПАРОВАЯ МАШИНА

Паровая машина — это поршневой двигатель, преобразующий потенциальную энергию пара в механическую работу. Основная часть ее — цилиндр, в котором движется поршень. Пар из парового котла, поступая то в одну, то в другую часть цилиндра, заставляет поршень двигаться вверх и вниз. Это движение передается через шатун коленчатому валу с ведущим шкивом. Чтобы коленчатый вал вращался равномерно, на него насажен тяжелый маховик .

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.Двигатель внутреннего сгорания отличается тем, что топливо сгорает у него не в топке парового котла, а непосредственно в цилиндре .Теперь это самые распространенные тепловые двигатели в мире. Рабочий цикл 4-тактного карбюраторного Д. в. с. совершается за 4 хода поршня. При 1-м такте — впуске поршень всасывает горючую смесь. В течение 2-го такта — сжатия, смесь сжимается . 3-й такт цикла — расширение называется рабочим ходом.4-й такт — выпуск.

  Рабочий цикл 2-тактного карбюраторного Д. в. с. осуществляется за 2 хода поршня или за 1 оборот коленчатого вала (рис. 3). Процессы сжатия, сгорания и расширения практически аналогичны соответствующим процессам 4-тактного Д. в. с.

Особенности строения 2-тактного д.в.

ПАРОВАЯ ТУРБИНАПаровая турбина отличается от паровой машины и двигателя внутреннего сгорания тем, что использует не давление пара или газа на поршень, а скорость движения газа или пара. Схема действия простейшей паровой турбины приведена на рисунке На вал насажены диски , по ободам которых закреплены лопатки .

Около лопаток расположены трубы — сопла , в которые поступает пар из котла. Струи пара, вырывающиеся из сопел, оказывают значительное давление на лопатки и приводят диск турбины в быстрое вращательное движение. В современных турбинах применяют не один, а несколько дисков, насаженных на общий вал. Пар последовательно проходит через лопатки всех дисков, отдавая каждому из них часть своей энергии.

Конструкция паровых турбин. По направлению движения потока пара различают аксиальные П. т., у которых поток пара движется вдоль оси турбины, и радиальные П. т., направление потока пара в которых перпендикулярно, а рабочие лопатки расположены параллельно оси вращения.

Рис №1 Рис №2

Классификация паровых турбин.В зависимости от характера теплового процесса П. т. обычно подразделяют на 3 основные группы: чисто конденсационные, транспортные, теплофикационные и специального назначения

  Чисто конденсационные П. т. служат для превращения максимально возможной части теплоты пара в механическую работу. Эти П. т. работают с генераторами переменного электрического тока .

Транспортные П. т. используются в качестве главных и вспомогательных двигателей на кораблях и судах. Неоднократно делались попытки применить П. т. на локомотивах, однако паротурбовозы распространения не получили.

Теплофикационные П. т. служат для одновременного получения электрической и тепловой энергии. У них весь отработавший пар используется для технологических целей (варка, сушка, отопление).

  П. т. специального назначения обычно работают на отбросном тепле металлургических, машиностроительных, и химических предприятий. П. т. специального назначения не строят сериями, как конденсационные и теплофикационные П. т., а в большинстве случаев изготовляют по отдельным заказам.

ГАЗОВАЯ ТУРБИНА

Газовая турбина получила широкое рас пространение только в последние десятилетия. Ведь постройка такого двигателя возможна при очень высоком уровне развития техники. Газовая турбина — роторный двигатель. На лопатках его ротора энергия газа преобразуется в механическую работу. Газовая турбина получила широкое применение в авиации Ими оборудованы советские самолеты-гиганты ТУ-114, АН-10, ИЛ-18 и вертолет МИ-6.

Заключение.

Тепловые двигатели - паровые турбины - устанавливают на всех АЭС для получения пара высокой температуры. На всех основных видах

современного транспорта преимущественно используются тепловые двигатели: на автомобильном - поршневые двигатели внутреннего сгорания; на водном - ДВС и паровые турбины; на ж/д.-тепловозы с

дизельными установками; в авиации - поршневые, турбореактивные и реактивные двигатели. Без тепловых двигателей современная

цивилизация немыслима. Мы не имели бы без них в изобилии дешевую электроэнергию и были бы лишены всех двигателей скоростного

транспорта. Отрицательное влияние тепловых машин на окружающую среду

связано с действием различных факторов.

КонецПроизведено на студии

Home Technology

Все авторские права защищены.

• КАРНО (Carnot), Никола Леонар Сади• 1 июня 1796 г. – 24 августа 1832 г. • Французский физик и военный инженер

Никола Леонар Сади Карно, один из основателей термодинамики. Занявшись теоретическим обоснованием принципов работы паровых машин, Карно стал одним из «пионеров термодинамики», предложив свою знаменитую модель идеального двигателя. Свои идеи Сади Карно опубликовал в 1824 г. в форме фундаментального трактата "Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу" (Reflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres a developper cette puissance.

Карно утверждал: «…всегда при исчезновении тепла возникает движущая сила. Таким образом, можно высказать общее положение: движущая сила существует в природе в неизменном количестве; она, собственно говоря, никогда не создается, никогда не уничтожается; в действительности она меняет форму, т. е. вызывает то один род движения, то другой, но никогда не исчезает". Если заменить слова "движущая сила" словом "энергия", то мы получим законченную формулировку закона сохранения энергии. Теорема Карно вошла в термодинамику в качестве фундаментального принципа.