«Душа науки - это практическое применение её открытий». У. Томсон.

Демонстрация реактивного движения

В III веке до нашей эры греческий математик и механик Архимед построил пушку, которая стреляла паром…. В сочинениях Герона Александрийского есть описание прибора…

Пароатмосферная машина Ньюкомена

Паровой котел машины Ньюкомена

Цилиндр машины Нькомена

Конструкция парового котла

Рабочий, регулирующий подачу пара в цилиндр

Тепловые машины и развитие техники Развитие энергетики является одной из важнейших предпосылок научно- технического прогресса. Мощный расцвет промышленности и транспорта в XIX веке был связан с изобретением и усовершенствованием тепловых двигателей. Машины, преобразующие внутреннюю энергию топлива в механическую, называются тепловыми двигателями.

Первые паровые машины создавали: в 1698 г. - Т. Севери (Англия) -паровую машину для откачки воды из шахт. в 1705 г. - Т. Ньюкомен (Англия ) - пароатмосферную машину для откачки воды в шахтах, получившую широкое распространение в 18 в. в 1680 г. - Д. Папен (Франция) - паровой котел с предохранительным клапаном, несколько машин для подъема воды.

Двигатель внутреннего сгорания

Четырехтактный цикл работы ДВС Впуск: 1 клапан открывается и в цилиндр входит горючая смесь. Цилиндр заполняется горючей смесью, а клапан 1 закрывается. Сжатие: при дальнейшем повороте вала поршень движется вверх, доходит до крайнего верхнего положения, сжатая горючая смесь воспламеняется (от электрической искры). Рабочий ход: Под действием расширяющихся нагретых газов, поршень движется вниз (двигатель совершает работу, поэтому этот такт называют рабочим ходом). Открывается клапан 2 в конце такта. Выпуск: Втечение четвертого такта продолжается выпуск продуктов сгорания, поршень движется вверх по инерции.)

ДИЗЕЛЬ (Diesel) Рудольф (18 марта 1858, Париж 29 сентября 1913, пролив Ла-Манш), немецкий инженер, создатель двигателя внутреннего сгорания (1897), названного его именем.

Некоторые сведения о двигателях Тип двигателя Карбюраторный Дизельный История созданияВпервые запатентован в. французом Ленуаром; в. построен двигатель с КПД = 22% немецким изобретателем Отто и инженером Лангеном Изобретен в. немецким инженером Дизелем Рабочее телоВоздух, насыщенный парами бензина Воздух ТопливоБензин Мазут, нефть Максимальное давление в камере Па1, , Па Температура, достигаемая при сжатии рабочего тела ºС ºС Температура продуктов сгорания топлива 1800 ºС1900 ºС КПД: для серийных машин для лучших образцов 2025% 35% 3038% 45% ПрименениеВ легковых машинах сравнительно небольшой мощности В более тяжелых машинах большой мощности (тракторы, грузовые тягачи, тепловозы), в стационарных установках (на ТЭС)

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ тепловой двигатель, в котором часть химической энергии топлива, сгорающего в рабочей полости, преобразуется в механическую энергию. По роду топлива различают жидкостные и газовые; по рабочему циклу непрерывного действия, 2- и 4- тактные; по способу приготовления горючей смеси с внешним (напр., карбюраторные) и внутренним (напр., дизели) смесеобразованием; по виду преобразователя энергии поршневые, турбинные, реактивные и комбинированные.

в 1763 г. - И. И. Ползунов (Россия)- разработал проект универсального парового двигателя первой в мире двухцилиндровой машины непрерывного действия. в 1774 г. - Д. Уатт (Англия)- паровую машину с цилиндром двойного действия

Первый двухтактный двигатель создал в 1860 г. – Ленуар (Франция). Первый четырёхтактный двигатель создал: В 1876 г. Н. Отто(Германия).

Паровая машина Уатта с водяным насосом

Двигатель внутреннего сгорания

КПД Под коэффициентом полезного действия (КПД) машины понимают отношение полезной работы к той энергии, которая выделилась при полном сгорании топлива.

ПРИМЕРHЫЕ ЗАТРАТЫ ЭHЕРГИИ ПРИ РАЗЛИЧHЫХ ВИДАХ ДЕЯТЕЛЬHОСТИ ЧЕЛОВЕКА [ККал/час/1 кг массы] : Вид деятельности Затраты Сон0.83 Отдых лежа (без сна)1.10 Еда сидя1.20 Чтение1.20 Чтение вслух1.50 Езда на автомобиле1.60 Письменная работа сидя1.70 Умывание1.80 Шитье1.80 Езда в транспорте1.80 Печатание на машинке2.00 Вождение автомобиля2.20

Подметание пола2.40 Игра на фортепьяно2.40 Гребля (50 м/мин)2.50 Работа на садовом участке Стирка вручную3.00 Плавание (10 м/мин)3.00 Катание на коньках Ходьба по ровной дороге (4 км/час)3.20 Езда на велосипеде Мытье окон3.60 Зарядка3.60 Hастольный теннис3.60 Волейбол3.60 Верховая езда Гимнастические упражнения вольные Ходьба по ровной дороге (6 км/час)4.50

Таблица каллорийности продуктов. (все значения в килокаллориях на 100 г.) Картофель 83 Морковь 33 Свекла 48 Зеленый горошек консервированный 41 Грибы 41 Томаты 10 Огурцы свежие 15, соленые 8 Салат 19 Лук репчатый 48, зеленый 22 Капуста белокочанная 28, квашеная 14 Баклажаны 24 Кабачки 27 Тыква 29 Перец сладкий 17 Редис 20 Репа 28 Сельдерей 21 Фасоль стручковая 31 Шпинат 19 Щавель 30 артишоки 45 артишоки в уп., 250 г 150 корни сельдерея 38 цветная капуста 28 зеленый горошек 93 белая фасоль 352 фасоль, с.з., в уп., 300 г 102 брокколи 33 шампиньоны 24 салат цикорий 16 китайская капуста 16 салат 15 качанный салат 14 фенхель 49 зеленая капуста 46 белая капуста 24 савойская капуста 33 зеленая капуста, с.з., 300 г 135 кольраби 26 кукуруза 103 каштаны 210 морковь 35 маслины 351 сладкий перец 28 маслята 23 лук-порей 38 редис, 80 г 16 редька 19 ревень 18 брюссельская капуста 52

I уровень Найти КПД тепловой машины, если при затрате энергии 1600 Дж, совершается полезная работа 400 Дж. II уровень Израсходовав 3 кг бензина, машина совершила работу, равную 34,5 МДж.Определите КПД машины. III уровень Для нагревания 2 кг воды от 0 0С до 80 0 С,сожгли 60 г природного газа. Определить КПД нагревателя.

Решения

Одно из важных направлений в решении проблемы воздействия транспорта на окружающую среду это снижение потерь и повышение коэффициента полезного действия: Е топлива = mυ 2 /2 + Е потерь. В среднем энергия потерь для всех видов транспортных средств составляет около 70%: потери на трение, рассеяние тепла, вибрацию, шум, неполное сгорание топлива и др. Все эти потери загрязняют окружающую среду.

Е топлива = mυ 2 /2 + Е потерь

При сжигании топлива в атмосферу попадает много вредных выбросов. углекислый газ СО 2 ; угарный газ СО ; различные виды сернистых соединений; соединения тяжелых металлов (свинец).

Большое внимание следует уделять созданию новых альтернативных источников энергии.

Двигатели работающие на электрической энергии.

Ветряные двигатели.

М.В.Ломоносов

Использование энергии приливных волн.

Геотермальные источники энергии. ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, теплоэлектростанция, преобразующая внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электрическую энергию. В России 1-я геотермальная электростанция (Паужетская) мощностью 5 МВт пущена в 1966 на Камчатке; к 1980 ее мощность доведена до 11 МВт. Геотермальные электростанции имеются в США, Новой Зеландии, Италии, Исландии, Японии.

Именно применение этих машин позволило человечеству шагнуть в космос; раскрыть тайны морских глубин. раскрыть тайны морских глубин.