Тепловые двигатели. Ракетные двигатели Ракетные двигатели Паровые двигатели Паровые двигатели. - презентация

1 Тепловые двигатели

2 Ракетные двигатели Ракетные двигатели Паровые двигатели Паровые двигатели

3 Ракетный двигатель Ракетный двигатель реактивный двигатель, источник энергии и рабочее тело которого находится в самом средстве передвижения. Ракетный двигатель реактивный двигатель, источник энергии и рабочее тело которого находится в самом средстве передвижения. Ракетный двигатель единственный практически освоенный для вывода полезной нагрузки на орбиту искусственного спутника Земли и применения в условиях безвоздушного космического пространства тип двигателя. Ракетный двигатель единственный практически освоенный для вывода полезной нагрузки на орбиту искусственного спутника Земли и применения в условиях безвоздушного космического пространства тип двигателя.

4 Ракетный двигатель Сила тяги в ракетном двигателе возникает в результате преобразования исходной энергии в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела. Сила тяги в ракетном двигателе возникает в результате преобразования исходной энергии в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела. Характеристикой эффективности ракетного двигателя является удельный импульс (в двигателестроении применяют несколько другую характеристику удельная тяга) Характеристикой эффективности ракетного двигателя является удельный импульс (в двигателестроении применяют несколько другую характеристику удельная тяга)

5 Виды ракетных двигателей Химические ракетные двигатели Ядерные ракетные двигатели Электрические ракетные двигатели

6 Химические ракетные двигатели В результате экзотермической химической реакции горючего и окислителя, продукты сгорания нагреваются в камере сгорания до высоких температур, расширяясь, разгоняются в сверхзвуковом сопле и истекают из двигателя. В результате экзотермической химической реакции горючего и окислителя, продукты сгорания нагреваются в камере сгорания до высоких температур, расширяясь, разгоняются в сверхзвуковом сопле и истекают из двигателя. Топливо химического ракетного двигателя является источником как тепловой энергии, так и газообразного рабочего тела, при расширении которого его внутренняя энергия преобразуется в кинетическую энергию реактивной струи. Топливо химического ракетного двигателя является источником как тепловой энергии, так и газообразного рабочего тела, при расширении которого его внутренняя энергия преобразуется в кинетическую энергию реактивной струи.

7 В твердотопливном двигателе Горючее и окислитель хранятся в форме смеси твёрдых веществ, а топливная ёмкость одновременно выполняет функции камеры сгорания. Горючее и окислитель хранятся в форме смеси твёрдых веществ, а топливная ёмкость одновременно выполняет функции камеры сгорания. Твердотопливный двигатель и ракета, оборудованная им, конструктивно устроены гораздо проще всех других типов ракетных двигателей и соответствующих ракет, а потому они надёжны, дёшевы в производстве. Твердотопливный двигатель и ракета, оборудованная им, конструктивно устроены гораздо проще всех других типов ракетных двигателей и соответствующих ракет, а потому они надёжны, дёшевы в производстве.

8 В жидкостных ракетных двигателях (ЖРД) Горючее и окислитель пребывают в жидком агрегатном состоянии. Они подаются в камеру сгорания с помощью турбонасосной или вытеснительной системами подач. Горючее и окислитель пребывают в жидком агрегатном состоянии. Они подаются в камеру сгорания с помощью турбонасосной или вытеснительной системами подач. Жидкостные ракетные двигатели допускают регулирование тяги в широких пределах, и многократное включение и выключение, что особенно важно при маневрировании в космическом пространстве. Жидкостные ракетные двигатели допускают регулирование тяги в широких пределах, и многократное включение и выключение, что особенно важно при маневрировании в космическом пространстве.

9 Ядерный ракетный двигатель Ядерный ракетный двигатель реактивный двигатель, рабочее тело в котором (например, водород, аммиак и др.) нагревается за счет энергии, выделяющейся при ядерных реакциях (распада или термоядерного синтеза). Различают радиоизотопные, ядерные и термоядерные ракетные двигатели. Ядерный ракетный двигатель реактивный двигатель, рабочее тело в котором (например, водород, аммиак и др.) нагревается за счет энергии, выделяющейся при ядерных реакциях (распада или термоядерного синтеза). Различают радиоизотопные, ядерные и термоядерные ракетные двигатели.

10 Ядерные ракетные двигатели Ядерные ракетные двигатели позволяют достичь значительно более высокого значения удельного импульса благодаря большой скорости истечения рабочего тела (от м/с до 50 км/с и более). Вместе с тем, общая тяга ЯРД может быть сравнима с тягой химических ракетных двигателей, что создает предпосылки для замены в будущем химических ракетных двигателей ядерными. Вместе с тем, общая тяга ЯРД может быть сравнима с тягой химических ракетных двигателей, что создает предпосылки для замены в будущем химических ракетных двигателей ядерными.

11 Электрический ракетный двигатель

12 В электрических ракетных двигателях в качестве источника энергии для создания тяги используется электрическая энергия. Удельный импульс электрических ракетных двигателей может достигать км/с. В электрических ракетных двигателях в качестве источника энергии для создания тяги используется электрическая энергия. Удельный импульс электрических ракетных двигателей может достигать км/с. В зависимости от способа преобразования электрической энергии в кинетическую энергию реактивной струи, различают электротермические ракетные двигатели, электростатические (ионные) ракетные двигатели и электромагнитные ракетные двигатели. В зависимости от способа преобразования электрической энергии в кинетическую энергию реактивной струи, различают электротермические ракетные двигатели, электростатические (ионные) ракетные двигатели и электромагнитные ракетные двигатели.

13 Электрический ракетный двигатель Высокие значения удельного импульса ЭРД позволяет ему расходовать малое количество рабочего тела на единицу тяги, но при этом возникает проблема большого количества электроэнергии, необходимой для создания тяги. Мощность, необходимая для создания единицы тяги ракетного двигателя (, определяется формулой: Здесь P удельная мощность (ватт/ньютон тяги); I удельный импульс (м/c). Здесь P удельная мощность (ватт/ньютон тяги); I удельный импульс (м/c). Таким образом, чем выше удельный импульс, тем меньше требуется вещества, и больше энергии, для создания единицы тяги.

14 Паровая машина любой двигатель внешнего сгорания, который преобразовывает энергию пара в механическую работу.

15 Значение паровых машин Двигатели в насосных станциях, локомотивах, на паровых судах, тягачах, паровых автомобилях Энергетическая основа промышленной революции XVIII века. Примерно 86% электроэнергии, производимой в мире, вырабатывается с использованием паровых турбин.

16 Принцип действия Для привода паровой машины необходим паровой котёл. Расширяющийся пар давит на поршень или на лопатки паровой турбины, движение которых передаётся другим механическим частям.

17 Изобретение и развитие Первое известное устройство, приводимое в движение паром, было описано Героном Александрийским в первом столетии. Пар, выходящий по касательной из дюз, закреплённых на шаре, заставлял последний вращаться. Первое известное устройство, приводимое в движение паром, было описано Героном Александрийским в первом столетии. Пар, выходящий по касательной из дюз, закреплённых на шаре, заставлял последний вращаться.

18 Первые промышленные двигатели Первым применённым на производстве паровым двигателем была «пожарная установка», сконструированная военным инженером Томасом Сейвери в 1698 году. Томас Ньюкомен в 1712 году показал свой «атмосферный двигатель». Применением двигателя Ньюкомена была откачка воды из глубокой шахты.

19 Первые промышленные двигатели Изобретатель Николас-Йозеф Куньо в 1769 году продемонстрировал первое паровое транспортное средство: "fardier а vapeur" (паровую телегу). В 1788 году пароход, построенный Джоном Фитчем, уже осуществлял регулярное сообщение по реке Делавер между Филадельфией и Берлингтоном.

20 Паровые машины с возвратно- поступательным движением Вакуумные машины Паровые машины высокого давления

21 Вакуумные машины В начале такта пар низкого давления впускается в рабочую камеру или цилиндр. Впускной клапан после этого закрывается, и пар охлаждается, конденсируясь. Атмосферное давление в верхней части цилиндра давит на поршень и вызывает его перемещение вниз, т.е. рабочий ход.

22 Паровые машины высокого давления В паровых машинах пар поступает из котла в рабочую камеру цилиндра, где расширяется, оказывая давление на поршень и совершая полезную работу. Отличие от вакуумных машин состоит в том, что вакуум не создаётся.

23 Паровые турбины Серия вращающихся дисков на единой оси (ротор турбины) и серию чередующихся неподвижных дисков, закрепленных на основании (статор). Диски статора направляют пар на следующие диски ротора, а пар подаётся и крутит их.

24 Применение Стационарные машины Транспортные машины Машины металлопрокатных станов Лебёдки Энергетические двигатели на электростанциях Пароход Паровой автомобиль Паровоз Локомобиль Паровой трактор Паровой экскаватор Паровой самолёт

25 Преимущества паровых машин Они могут использовать почти любые источники тепла для преобразования в механическую работу, особенно при использовании ядерной энергии. Они могут использовать почти любые источники тепла для преобразования в механическую работу, особенно при использовании ядерной энергии. Эффективность работы не падает в связи с низким атмосферным давлением. Эффективность работы не падает в связи с низким атмосферным давлением. Потребление топлива на 60% меньше и меньшие требования к обслуживанию. Легче по массе. Легче по массе.

26 CПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!