Скачать презентацию
Идет загрузка презентации. Пожалуйста, подождите
Презентация была опубликована 10 лет назад пользователемЖанна Артемьева
2 Тепловые двигатели Учебное пособие для учащихся 10 класса Авторы: Захарова Екатерина Наливко Екатерина
3 1.Что такое тепловой двигатель? 2.Принцип действия 3.Карбюраторный ДВС 4.Дизельный ДВС 5.Паровая турбина 6.Газовая турбина 7.Реактивный двигатель 8.Ракетный двигатель 9.Вопросы экологии 10.Проверь свои знания 11.Это интересно! Содержание
4 Тепловой двигатель это… Запасы внутренней энергии в земной коре и океанах можно считать практически неограниченными. Но располагать запасами энергии еще недостаточно. Необходимо уметь за счет энергии приводить в движение станки на фабриках и заводах, средства транспорта, тракторы и другие машины, вращать роторы генераторов электрического тока и т.д. Человечеству нужны двигатели – устройства, способные совершать работу. Большая часть двигателей на Земле – это тепловые двигатели, т.е. устройства, превращающие внутреннюю энергию топлива в механическую.
5 Принцип действия Нагреватель, Т 1 Рабочее тело Холодильни к, Т 2 Q1Q1 А 1 Q2Q2
6 Рабочее тело В качестве рабочего тела в тепловых двигателях используется газ или пар. Например, в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания – воздух и продукты сгорания бензина, в паровых турбинах – водяной пар. Рабочее тело совершает работу за счёт энергии, полученной от нагревателя. Например, в паровой турбине пар заставляет вращаться турбину, на валу которой укреплен ротор генератора, вырабатывающего электрический ток. В двигателях карбюраторных внутреннего сгорания газ перемещает поршень в цилиндре, который приводит в движение коленчатый вал, а он, в конечном итоге – заставляет вращаться колёса автомобиля.
7 Нагреватель Нагреватель необходим для получения и передачи энергии рабочему телу. Например, в паровой турбине для вращения турбины и ротора генератора водяной пар получает энергию при сжигании топлива. В качестве топлива используют уголь, нефть, мазут, газ.
8 Холодильник Излишки энергии рабочее тело отдаёт холодильнику. Для всех тепловых двигателей холодильником является окружающая среда. Т.е. излишки полученной от нагревателя энергии рабочее тело выбрасывает в воздух вместе с несгоревшим топливом.
9 Карбюраторный ДВС. Был создан в 1860 г.французским инженером Этьеном Ленуаром. В 1878 г.Н. Отто построил первый четырехтактный газовый ДВС. КПД этого двигателя достигал 22%. В качестве топлива используется керосин и бензин. Для полного сгорания в составе смеси на один килограмм бензина должно приходиться не менее пятнадцати килограммов воздуха. Это означает, что рабочим телом в ДВС фактически является воздух, а не пары бензина. При высокой степени сжатия температура воздуха достигает °C Карбюраторные ДВС широко применяются в автомобильном транспорте. Они приводят в движение почти все легковые и грузовые автомобили (ВАЗ, Газ-51, УАЗы, Волга, Москвич).
10 Дизельный ДВС Был создан в 1892 г. немецким инженером Рудольфом Дизелем. Топливом для дизельного двигателя служит бензин. КПД современного дизельного двигателя около 40%. Высокая степень сжатия без детонации достигается в двигателе Дизеля за счет того, что сжатию подвергается не горючая смесь, а только воздух.. Дизельные двигатели используются в мощных грузовых автомобилях, тракторах, на судах речного и морского транспорта, тепловозах (Камазы, Кразы, Уралы и.т.д.).
11 Паровая турбина Первая паровая турбина, нашедшая практическое применение, была изготовлена шведским инженером Густавом Лавалем в 1889 г. Современные паровые турбины обладают высоким КПД преобразования кинетической энергии струи пара в механическую энергию, несколько превышающим 90%. Поэтому электрические генераторы практически всех тепловых и атомных электростанций мира, дающие более 80% всей вырабатываемой электроэнергии, приводятся в действие паровыми турбинами.В качестве топлива используется каменный уголь или мазут и вода. Паротурбинные двигатели нашли широкое применение в водном транспорте.
12 Газовая турбина. КПД газотурбинных установок достигает 25-30%. В качестве топлива в газовых турбинах используется керосин и мазут. При горении топлива воздух, служащий рабочим телом, получает некоторое количество тепла и нагревается до температуры C. Газовые турбины установлены, например, на самолётах Ан-24, Ан-2, на автомобилях Белаз-459В.
13 Реактивный двигатель. Для больших высот и скоростей понадобились новые двигатели – реактивные.В реактивных двигателях телами, взаимодействующими между собой, являются уже не винт и воздух, а струя газа, вытекающая из двигателя, и сам двигатель. Непрерывно сжигая топливо в двигателе, добиваются того, чтобы давление газа в двигателе было больше, чем давление окружающей среды. Под действием разности давлений газовая струя непрерывно вытекает из двигателя и создает реактивную тягу; на больших высотах она даже увеличивается, т. к. уменьшается внешнее давление. Реактивная тяга возникает и в безвоздушном пространстве, если обеспеченно сгорание топлива.В реактивном двигателе процесс горения идет непрерывно и в единицу времени можно сжечь много топлива. Благодаря этому реактивный двигатель обладает большой мощностью при сравнительно небольших размерах и массе.Реактивные двигатели используются в самолетах: ТУ – 154, ТУ – 104, ТУ – 134, ЯК – 40, ИЛ – 86.
14 Ракетный двигатель.. В 1929г. Константин Эдуардович Циолковский разработал идею создания «космических ракетных поездов». Теоретические работы К.Э. Циолковского более чем на полвека опередили уровень развития техники. Эти работы послужили основой для создания современной теоретической и практической космонавтики. В качестве горючего для такой ракеты предложил использовать жидкий водород, а в качестве окислителя- жидкий кислород. 4 октября 1957 года впервые ракета- носитель вывела но околоземную орбиту искусственный спутник Земли.
15 Вопросы экологии. «Раньше природа устрашала человека, а теперь человек устрашает природу.» Жак Ив Кусто. Двигателю внутреннего сгорания уже более ста лет. Он был изобретен, чтобы облегчить жизнь людей, но постепенно это гениальное творение конца прошлого века превратилось в зло, источник опасности.ДВС стоят в автомобилях, а они «отнимают» у человека землю;в настоящее время 0,02 % суши заняты под автостоянки и дороги.Шоферы мало двигаются, что приводит к сердечно- сосудистым заболеваниям.Но главное – автомобиль загрязняет окружающую среду в следствие выброса газов в атмосферу.Гибнут, цветы, деревья, над городами где много машин, часто образуется смог- ядовитый не рассеивающийся туман и в некоторых странах регулировщики движения вынуждены работать в противогазах. Очень вреден шум, создаваемый автотранспортом, который составляет 80 % технических шумов; он влияет на нервную систему человека, вызывая психические заболевания, сокращает на 8 – 12 лет жизнь жителей больших городов. После алкоголя и табака шум стал третьим смертельным врагом людей. 1 т бензина, сгорая, выделяет 500 – 800 кг вредных веществ. В атмосферу ежегодно выбрасывается около 5 млрд. т СО2. В состав выхлопных газов входит1200 компонентов, в том числе оксид углерода, углеводороды, альдегиды, оксиды металлов, сажа и прочие. Угарный газ опасен для жизни: пройдя через легкие, он попадает в кровь, затем вступает в реакцию с гемоглобином – пигментом красных кровяных телец, который снабжает организм кислородом. Наступает кислородное голодание.При больших поступлениях в организм угарного газа человек умирает.
16 Проверь свои знания. 1. Каким из ниже перечисленных КПД обладает дизельный ДВС? а) около 60% б) около 90% в) около 40% г) 37 % 2. Каким ученым была изобретена паровая турбина? а)Рудольф Дизель б)Константин Циолковский в)Густав Лаваль г)Дени Папин 3. Соотнесите изобретения и их применение. а) Карбюраторный ДВС а) ИЛ-62, ТУ-154 б) Дизельный ДВС б) Современные ракеты в) Ракетный двигатель в) Автотранспорт г) Реактивный двигатель г) Суда морского транспорта 4. Что является нагревателем в ракетном двигателе? а) камера сгоранияб) горючеев) турбина 5. Тепловая машина за один цикл получает от нагревателя количество теплоты 10 Дж и отдаёт холодильнику 6 Дж. Каков КПД машины? а) 60% б) 40%в) 67%
17 Говорят, еще две с лишним тысячи лет назад, в III в. до нашей эры, великий греческий математик и механик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара. Рисунок пушки Архимеда и ее описание были найдены спустя восемнадцать столетий в рукописях итальянского ученого, инженера и художника Леонардо да Винчи. Как же стреляла эта пушка? Один конец ствола сильно нагревали на огне. Затем в нагретую часть ствола наливали воду. Вода мгновенно испарялась и превращалась в пар. Пар, расширяясь., с силой и грохотом выбрасывал ядро. Для нас интересно здесь то, что ствол пушки представлял собой цилиндр, по которому, как поршень, скользило ядро. Первые действующие паровые машины были созданы русским изобретателем И.И.Ползуновым и англичанином Д.Уаттом. Машина Ползунова была построена в 1766 году. Она имела в высоту 11 метров, ёмкость парового котла 7 куб.м, мощность 29 кВт и использовалась для нагнетания воздуха в медеплавильные печи. Эффективность работы машины была настолько высокой, что прибыль, полученная за 43 дня её работы, вдвое превысила стоимость её сооружения. Дальнейшая работа машины была прекращена вследствие неполадок в котле (за неделю до пуска машины Ползунов скончался от чахотки).
Еще похожие презентации в нашем архиве:
© 2024 MyShared Inc.
All rights reserved.