Индивидуальные студенческие работы


Реферат по теме что такое тепловые двигатели

Тепловые двигатели их применение Тепловой двигатель — устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию. К тепловым двигателям относятся: Их топливом является твердое и жидкое топливо, солнечная и атомная энергии. Тепловые двигатели - паровые турбины - устанавливаются на тепловых электростанциях, где они приводят в движение роторы генераторов электрического тока, а также на всех атомных электростанциях для получения пара высокой температуры. На всех основных видах современного транспорта преимущественно используются тепловые двигатели: Без тепловых двигателей современная цивилизация немыслима.

Мы не имели бы в изобилии дешевую электроэнергию и были бы лишены всех двигателей скоростного транспорта. Паровые машины Паросиловая станция. Работа этих двигателей производится посредством пара. В огромном большинстве случаев — это водяной реферат по теме что такое тепловые двигатели, но возможны машины, работающие с парами других веществ например, ртути.

Тепловые двигатели и охрана окружающей среды

Паровые турбины ставятся на мощных электрических станциях и на больших кораблях. Поршневые двигатели в настоящее время находят применение только в железнодорожном и водном транспорте паровозы и пароходы. Для работы парового двигателя необходим ряд вспомогательных машин и устройств. Все это хозяйство вместе носит название паросиловой станции. На паросиловой станции все время циркулирует одна и та же вода.

Схема оборудования паросиловой станции Вода превращается в пар в котле, реферат по теме что такое тепловые двигатели производит работу в турбине или в поршневой машине и снова превращается в воду в барабане, охлаждаемом проточной водой конденсатор. Из конденсатора получившаяся вода посредством насоса через сборный, бак сборник снова направляется в котел. В этой схеме паровой котел является нагревателем, а конденсатор — холодильником.

Это важно, так как накипь плохо проводит тепло и уменьшает коэффициент полезного действия котла.

  • Основным недостатком этих двигателей следует считать возвратно-поступательное движение поршня, связанное с наличием кривошипно-шатунного механизма, усложняющего конструкцию и ограничивающего возможность повышения частоты вращения, особенно при значительных размерах двигателя;
  • Шатун в свою очередь служит для передачи движения от поршня коленчатому валу 5;
  • В течение шести лет здесь выпускались автомобили, собранные в основном из импортных частей;
  • В н м пар или нагретый до высокой температуры газ вращает вал двигателя без помощи поршня, шатуна и коленчатого вала;
  • Использование спиртов в качестве автомобильного топлива требует незначительной переделки двигателя.

В случае появления накипи на стенках котла ее удаляют. Паровая турбина — тепловой двигатель ротационного типа, преобразующий потенциальную энергию пара сначала в кинетическую энергию и далее в механическую работу. Паровые турбины применяются преимущественно на электростанциях и на транспортных силовых установках — судовых и локомотивных, а также используются для приведения в движение мощных воздуходувок и других агрегатов.

На рабочих колесах находятся особые изогнутые лопатки b. Пар, вырываясь из промежутков между направляющими лопатками, попадает на лопатки рабочего колеса. Рабочее колесо при этом вращается, производя работу. Причиной вращения колеса в паровой турбине является реакция струи пара. Внутри турбины пар расширяется и охлаждается. Входя в турбину по узкому паропроводу, он выходит из нее по очень широкой трубе. После турбины или поршневой машины пар поступает в конденсатор, играющий роль холодильника.

В конденсаторе пары должны превратиться в воду. Но пар конденсируется в воду только в том случае, если отводится выделяющаяся при конденсации теплота испарения. Это делают при помощи холодной воды. Например, конденсатор может быть устроен в виде барабана, внутри которого расположены трубы с проточной холодной водой.

В зависимости от степени расширения пара в рабочих лопатках различают активные и реактивные турбины. Пар в активной турбине расширяется только в соплах, и его давление при прохождении каждого венца с рабочими лопатками не изменяется. Поэтому активная турбина называется также турбиной равного давления.

В соплах реактивных турбин в отличие от активных происходит лишь частичное расширение пара; дальнейшее расширение происходит в рабочих лопатках. Поэтому иногда реактивная турбина называется турбиной избыточного давления. Отметим, что турбина может вращаться только в одном реферат по теме что такое тепловые двигатели и скорость вращения ее не может меняться в широких пределах. Лопатки на рабочем колесе паровой турбины Весьма важной реферат по теме что такое тепловые двигатели электрических станций является возможность строить турбины на громадные мощности до 1 000 000 кВт и болеезначительно превышающие максимальные мощности других типов тепловых двигателей.

Тепловые двигатели

При работе турбины отсутствуют толчки, которые получаются в поршневых машинах при движении поршня взад и. Основы конструкции поршневой паровой машины, изобретенной в конце XVIII века[1], в основном сохранились до наших дней. В настоящее время она частично вытеснена другими типами двигателей. Однако у нее есть свои достоинства, заставляющие иногда предпочесть ее турбине.

В основу краткой реферат по теме что такое тепловые двигатели паровой машины могут быть положены признаки: Устройство паровой машины показано на рисунке 3. Основная ее часть — чугунный цилиндр 1, в котором ходит поршень 2. Он состоит из золотниковой коробки, имеющей сообщение с паровым котлом. В коробке находится золотник 6, движимый специальным механизмом посредством тяги 7 так, что, когда поршень движется направо рис.

Свежий пар входит в цилиндр слева, а отработанный пар из правой части цилиндра уходит в атмосферу. Затем, когда поршень движется налево реферат по теме что такое тепловые двигатели.

Пар подается в цилиндр не во все время хода поршня, а только в начале. После этого благодаря особой форме золотника пар отсекается перестает подаваться в цилиндр и работа производится расширяющимся и охлаждающимся паром. Отсечка пара дает большую экономию энергии. Коэффициент полезного действия теплового двигателя. Назначение теплового двигателя — производить механическую работу.

  • В связи с этим единственный путь решения энергетической проблемы автомобильного транспорта — это создание альтернативных видов топлива;
  • В камере 3 находится бензин, подцеживаемый при помощи поплавка 4 на таком уровне, что в трубочке 1 он как раз доходит до конца ее;
  • Поршневые двигатели в настоящее время находят применение только в железнодорожном и водном транспорте паровозы и пароходы;
  • В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ;
  • Быстрое распространение ДВС в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и стационарной энергетике была обусловлена рядом их положительных особенностей;
  • Условия работы тепловых двигателей.

Но только часть теплоты, полученной двигателем, затрачивается на совершение работы. Отношение механической работы, совершаемой двигателем, к израсходованной энергии называется коэффициентом полезного действия двигателя. Потери энергии, которые имеют место при работе паросиловой станции, можно разделить на две части. Часть потерь обусловлена несовершенством конструкции реферат по теме что такое тепловые двигатели может быть уменьшена без изменения температуры в котле и в конденсаторе.

Вторая, значительно большая часть, — потеря теплоты, переданной воде, охлаждающей конденсатор, оказывается при заданных температурах в котле и в конденсаторе совершенно неизбежной. Большой научный и технический опыт по устройству тепловых двигателей и глубокие теоретические исследования, касающиеся условий работы тепловых двигателей, установили, что. Чем больше эта разность, тем больший.

Как устроены и как работают тепловые двигатели

Но если разность эта невелика, то даже самая совершенная в техническом смысле машина не может дать значительного. Вместо увеличения температуры в котле можно было бы понижать температуру в конденсаторе. Однако это оказалось практически неосуществимым. При очень низких давлениях плотность пара очень мала и при большом количестве пара, пропускаемого за одну секунду мощной турбиной, объем турбины и конденсатора при ней должен был бы быть непомерно велик.

Вместо того чтобы спускать нагретую конденсатором воду в реку или озеро, можно направить ее по трубам водяного отопления или использовать ее для промышленных целей. Можно также производить расширение пара реферат по теме что такое тепловые двигатели турбинах только до давления 5—6 атм. Из турбины при этом выходит еще очень горячий пар, могущий служить для ряда промышленных целей. Станция, использующая реферат по теме что такое тепловые двигатели теплоты, снабжает потребителей не только электрической энергией, полученной за счет механической работы, но и теплотой.

Она называется теплоэлектроцентралью ТЭЦ. Двигатели внутреннего сгорания Бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Самый распространенный тип современного теплового двигателя — двигатель внутреннего сгорания. Двигатели внутреннего сгорания устанавливаются на автомобилях, самолетах, танках, тракторах, моторных лодках и т. Двигатели внутреннего сгорания могут работать на жидком топливе бензин, керосин и т. Рассмотрим устройство четырехтактного бензинового двигателя автомобильного типа см.

  • Диски ротора имеют лопатки на внешней стороне, пар подается на эти лопатки и крутит диски;
  • Это изобретение было делом его жизни и, можно сказать, стоило ему жизни, В апреле 1763 года Ползунов заканчивает расчеты и подает проект на рассмотрение;
  • Машинные операции также более сложные; Как правило, имеют меньший КПД, чем поршневые двигатели, на холостом ходу.

Устройство двигателей, устанавливаемых на тракторах, танках и самолетах, реферат по теме что такое тепловые двигатели общих чертах сходно с устройством автомобильного двигателя. Основной частью двигателя внутреннего сгорания является один или несколько цилиндров, внутри которых производится сжигание топлива. Отсюда и название двигателя. Внутри цилиндра передвигается поршень.

Поршень представляет собой полый, с одной стороны закрытый цилиндр 1, опоясанный пружинящими кольцами 2, вложенными в канавки на поршне поршневые кольца. Назначение поршневых колец — не пропускать газы, образующиеся при сгорании топлива, в промежуток между поршнем и стенками цилиндра показаны штриховой линией. Шатун в свою очередь служит для передачи движения от поршня коленчатому валу 5.

Верхняя часть цилиндра сообщается с двумя каналами, закрытыми клапанами. Через один из каналов — впускной подается горючая смесь, через другой — выпускной выбрасываются продукты сгорания.

Структурная схема работы теплового двигателя

Клапаны имеют вид тарелок, прижимаемых к отверстиям пружинами. Клапаны открываются при помощи кулачков, помещенных на кулачковом валу; при вращении вала кулачки поднимают клапаны посредством стальных стержней толкателей.

Это — приспособление для зажигания смеси посредством электрической искры, получаемой от установленных на двигателе электрических приборов магнето или бобины.

Весьма важной частью бензинового двигателя является прибор для получения горючей смеси — карбюратор. Его устройство схематически показано на рисунке 7.

Если в цилиндре открыт только впускной клапан и поршень движется к коленчатому валу, то сквозь отверстие 1 засасывается воздух.

Воздух проходит мимо трубочки 2, соединенной с поплавковой камерой 3. В камере 3 находится бензин, подцеживаемый при помощи поплавка 4 на таком уровне, что в трубочке 1 он как раз доходит до конца. Это достигается тем, что поплавок, поднимаясь при реферат по теме что такое тепловые двигатели бензина в камеру, запирает отверстие 5 особой запорной иглой 6 и тем прекращает подачу бензина, если уровень его повысится. Воздух, проходя с большой скоростью мимо конца трубочки 2, засасывает бензин и распыляет его по принципу пульверизатора.

  1. Тепловые двигатели - паровые турбины - устанавливают также на всех.
  2. Леонардо да Винчи предполагал, что образовавшийся в результате нагрева воды пар, расширяясь и увеличиваясь в объеме, будет искать выход и толкать поршень вверх. Такая схема при достаточной мощности обеспечит запас хода до 500 км.
  3. Во время своего движения вверх поршень мог бы совершать полезную работу. Двигатели, работающие при низких температурах, снабжаются специальными устройствами для облегчения и ускорения пуска.
  4. Смесь поджигается электрической искрой свечи.

Таким образом получается горючая смесь пары бензина и воздухприток которой в цилиндр регулируется дроссельной заслонкой 7.

VK
OK
MR
GP