Тепловые машины физика доклад

16.12.202315.07.2023 admin 0 Comments

Доклад на тему Тепловые двигатели 8, 10 класс

В это время Дени Папен (французский изобретатель) сконструировал машину, в общих чертах напоминавшую нынешние двигатели внутреннего сгорания. Его современник, английский изобретатель с именем Томас Севери создал паровой насос для того, чтобы откачивать воду. Другой английский изобретатель, по имени Томас Ньюкомен, также сконструировал паровую машину, способную откачивать воду, но в его разработках, хотя и очень умелых, явно перекликались идеи двух предыдущих изобретателей. Работая, в свою очередь, над усовершенствованием технологии Ньюкомена, Джеймс Уатт разработал новую модель двигателя. Универсальный паровой двигатель же был сконструирован спустя примерно 50 лет Иваном Ползуновым, гениальным русским изобретателем.

Какие существуют тепловые двигатели

Вариант №2

В давние времена люди пытались использовать энергию топлива и это все для того чтобы вырабатывалась механическая энергия. А спустя некоторое время появились первые тепловые двигатели. Постепенно его преобразовывали и пытались сделать что-то новое. При помощи такого двигателя сначала получается газ, а потом и пар. Сначала они проходят и проделывают очень много работы, а потом происходит процесс охлаждения.

Немного попозже люди научились вырабатывать энергию. И делали они это при помощи разных способов. И это были ветровые мельницы.
Если рассматривать тепловые двигатели, то к ним можно отнести не только паровую машину, но еще и двигатель внутреннего сгорания, а также паровую или газовую турбину. Данные тепловые двигатели обычно заправляются при помощи жидкого или твердого топлива, а также при помощи солнечной или атомной энергии.

На сегодняшний день существует огромное количество разных автомобилей. И они работают обычно на тепловом двигателе. Кроме этого они работают на жидком топливе. Двигатель может выдержать всего четыре года. Также на двигателе имеется четыре такта. Именно поэтому он и называется четырехтактным. А вот для того чтобы увеличить мощность двигателя нужно поставить туда либо четыре цилиндра, а в некоторых случаях устанавливается восемь цилиндров. А вот более мощные двигатели обычно устанавливаются либо на теплоходах или тепловозах.
Кроме этого на сегодняшний день активно применяются и тепловые двигатели. Обычно туда заливается пар или газ, а потом нагревается до высокой температуры. Потом газ начинает вращаться, и при этом здесь совсем не нужен поршень. Также здесь совсем не нужен ни шатун, ни коленчатый вал.

А вот для того чтобы увеличить мощность требуется всего лишь специальные диски. И каждый из них должен был прикреплен к общему валу. Обычно данные турбины можно применять на тепловых электростанциях или на кораблях.

Также к тепловым двигателям относятся воздушно-реактивный двигатель. Он работает при помощи окисления горючего вещества, и потом он превращается в кислород. Они бывают бескомпрессорными (двигатель, который работает без помощи каких-либо компрессоров) и компрессорными (они работают при помощи газовой турбины или поршня).

Кроме этого установлено и отрицательное влияние тепловой машины на окружающую среду и в этом воздействуют некоторые факторы. Когда топливо сжигается, то выделяется кислород, а это значит, что в окружающей среде кислород наоборот уменьшается. Также когда топливо сжигается, то атмосфера загрязняется.

И нужно обязательно сказать о том, что в атмосферу выделяется огромное количество азота, а также серы. А ведь это все очень пагубно влияют на человека.

Также вредные вещества выбрасывает и автомобиль. А вот для того чтобы этого не происходило можно заменить бензиновый двигатель на обычное топливо. Самое главное чтобы в топливо не добавлялся свинец.

Имеются еще и паросиловые станции. Работают они при помощи пара. Обычно это паровой пар. Конечно, имеются еще и другие машины, которые работают при помощи ртути.

8, 10 класс окружающий мир

Тепловые двигатели

Тепловые машины и развитие техники

Содержание:

Предмет:	Физика
Тип работы:	Реферат
Язык:	Русский
Дата добавления:	01.08.2019

Если вам тяжело разобраться в данной теме напишите мне в whatsapp разберём вашу тему, согласуем сроки и я вам помогу!

По этой ссылке вы сможете найти много готовых рефератов по физике:

Посмотрите похожие темы возможно они вам могут быть полезны:

Введение:

История тепловых двигателей восходит к далекому прошлому. Говорят, что более двух тысяч лет назад, в III веке до нашей эры, великий греческий механик и математик Архимед построил пушку, обстрелянную паром. Чертеж пушки Архимеда и ее описание были найдены 18 веками позже в рукописях великого итальянского ученого, инженера и художника Леонардо да Винчи.

Спустя три столетия в Александрии, культурном и богатом городе на африканском побережье Средиземного моря, жил и работал выдающийся ученый Герон, которого историки называют Героном.

Александрия. Герон оставил несколько работ, дошедших до нас, в которых он описал различные машины, устройства, механизмы, известные в то время.

История тепловых двигателей

В трудах Герона есть описание интересного устройства, которое сейчас называют шаром Герона. Это полый железный шар, закрепленный так, что он может вращаться вокруг горизонтальной оси. Шар Херона является прототипом современных реактивных двигателей.

В то время изобретение Герона не нашло применения и оставалось только забавным. Пятнадцать веков прошло. Во времена нового расцвета науки и техники, который наступил после средневековья, Леонардо да Винчи задумывается об использовании внутренней энергии пара. В его рукописях есть несколько рисунков с изображением цилиндра и поршня. В цилиндре есть вода под поршнем, а сам цилиндр нагревается. Леонардо да Винчи предположил, что пар, образующийся в результате нагрева воды, расширяющейся и увеличивающейся в объеме, будет искать выход и толкать поршень вверх. Во время движения вверх поршень может выполнять полезную работу.

Я представил двигатель, который использует энергию пара несколько иначе, Джованни Бранка, который жил на столетие раньше, чем великий Леонардо. Это было колесо с лопастями, второе попало под струю пара, так что колесо начало вращаться. По сути, это была первая паровая турбина.

В XVII-XVIII веках англичане работали над изобретением парового двигателя Томас Севери (1650-1715) и Томас Ньюкомен (1663-1729), француз Дени Папин (1647-1714), русский ученый Иван Иванович Ползунов (1728-1766) и другие.

Папен построил цилиндр, в котором поршень свободно перемещался вверх и вниз. Поршень был соединен перекинутым через блок тросом с грузом, который после поршня также поднимался и опускался. По словам Папена, поршень может быть подключен к какой-то машине, например, к водяному насосу, который будет качать воду. Ось была вылита в нижнюю откидную часть цилиндра, которая затем была подожжена. Получившиеся газы, пытаясь расширяться, толкали поршень вверх. После этого диодная вода заливалась на цилиндр и поршень снаружи. Газы в цилиндре были охлаждены, и их давление на поршень уменьшилось. Поршень под действием собственного веса и внешнего атмосферного давления опустился вниз, одновременно поднимая груз.

Двигатель делал полезную работу. Для практических целей он не подходил: технологический цикл его работы был слишком сложным. Кроме того, использование такого двигателя было далеко не безопасным.

Тем не менее, нельзя не видеть особенности современного двигателя внутреннего сгорания в первом автомобиле Палена.

Папен использовал воду вместо пороха в своем новом двигателе. Этот двигатель работал лучше, чем порошковый, но также мало пригоден для серьезного практического использования.

Недостатки были связаны с тем, что подготовка пара, необходимого для работы двигателя, проходила в самом цилиндре. Но что, если в цилиндр поступит готовый пар, полученный, например, в отдельном котле? Тогда будет достаточно поочередно впустить пар, затем охлажденную воду в цилиндр, и двигатель будет работать на более высокой скорости и с меньшим расходом топлива.

Современник Дени Палена, англичанин Томас Севери, который построил паровой насос для откачки воды из шахты, догадался об этом. В его машине пар готовился снаружи цилиндра в котле.

Вслед за Севери английский кузнец Томас Ньюкомен разработал паровой двигатель (также приспособленный для откачки воды из шахты). Он умело использовал многое из того, что было изобретено до него. Ньюкомен взял цилиндр с поршнем Папена, но получил пар, чтобы поднять поршень, как Севери, в отдельный котел.

Машина Newcomen, как и все ее предшественники, работала с перерывами, между двумя рабочими ходами поршня возникала пауза. Она была ростом с четырехэтажное здание и, следовательно, исключительно: пятьдесят лошадей едва успели принести ей топливо. Обслуживающий персонал состоял из двух человек: пожарный непрерывно бросал уголь в печи, а механик приводил в действие краны, которые пропускали пар и холодную воду в цилиндр.

Прошло еще 50 лет, прежде чем универсальный паровой двигатель был построен. Это произошло в России, на одной из ее отдаленных окраин Алтая, где в то время работал блестящий русский изобретатель, солдатский сын Иван Ползунов.

Ползунов построил его на одном из барнаульских заводов. В апреле 1763 года Ползунов заканчивает расчеты и представляет проект на рассмотрение. В отличие от паровых насосов Severi и Newcomen, о которых знал Ползунов и чьи недостатки он ясно понимал, это был проект универсальной машины непрерывного действия. Машина была разработана для сильфонного нагнетания воздуха в плавильные печи. Главной его особенностью было то, что рабочий вал качался непрерывно, без пауз холостого хода. Это было достигнуто благодаря тому, что Ползунов предоставил вместо одного цилиндра, как это было в машине Ньюкомена, два попеременно работающих. В то время как в одном цилиндре поршень поднимался под действием пара, в другом пар конденсируется и поршень опускается. Оба поршня были соединены одним рабочим валом, который они попеременно поворачивали в одну или другую сторону. Рабочий ход машины осуществлялся не из-за атмосферного давления, как в Newcomen, а из-за работы пара в цилиндрах.

Весной 1766 года ученики Ползунова через неделю после его смерти испытали машину. Она проработала 43 дня и привела в движение сильфон трех плавильных печей. Затем котел начал течь; кожа, покрывающая поршни (чтобы уменьшить зазор между стенкой цилиндра и поршнем), изнашивается, и машина останавливается навсегда. Никто другой не сделал это.

Создателем другого универсального парового двигателя, получившего широкое распространение, был английский механик Джеймс Уотт (1736-1819). Работая над улучшением машины Ньюкомена, он построил двигатель в 1784 году, который был пригоден для любых нужд. Изобретение Ватта было получено на ура. В большинстве развитых стран Европы ручной труд на фабриках и заводах все чаще заменялся работой машин. Универсальный двигатель стал необходимым для производства, и он был создан. В двигателе Watt используется так называемый кривошипно-шатунный механизм, который преобразует возвратно-поступательное движение поршня в вращательное движение колеса.

Только позже были изобретены машины: поочередно направляя пар под поршень, а затем сверху поршня, Ватт превратил оба своих хода (вверх и вниз) в рабочие. Машина стала мощнее. Пар в верхней и нижней частях цилиндра направлялся специальным парораспределительным механизмом, который впоследствии был усовершенствован и назван.

Затем Ватт пришел к выводу, что нет необходимости подавать пар в цилиндр все время, пока поршень движется. Достаточно пропустить некоторое количество пара в цилиндр и передать движение поршню, и тогда этот пар начнет расширяться и перемещать поршень в крайнее положение. Это сделало автомобиль более экономичным: потребовалось меньше пара, потреблялось меньше топлива.

Сегодня одним из наиболее распространенных тепловых двигателей является двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Его устанавливают на автомобили, корабли, тракторы, моторные лодки и т. д., таких двигателей сотни миллионов по всему миру.

Типы тепловых двигателей

Паровой двигатель это тепловой двигатель внешнего сгорания, который преобразует энергию нагретого пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала. В более широком смысле паровой двигатель это любой двигатель внешнего сгорания, который преобразует энергию пара в механическую работу. Паровой котел необходим для привода парового двигателя. Расширяющийся пар давит на поршень или на лопатки паровой турбины, движение которых передается другим механическим частям. Одним из преимуществ двигателей внешнего сгорания является то, что, отделяя котел от парового двигателя, они могут использовать практически любой тип топлива, от дерева до урана. Основным преимуществом паровых двигателей является то, что они могут использовать практически любой источник тепла для преобразования его в механическую работу. Это отличает их от двигателей внутреннего сгорания, каждый тип которых требует использования определенного вида топлива.

Двигатель внутреннего сгорания (сокращенно ICE) это тип двигателя, тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива (обычно используется жидкое или газообразное углеводородное топливо), сжигаемого в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу. Несмотря на то, что ДВС являются относительно несовершенным типом тепловых двигателей (громкий шум, токсичные выбросы, более короткий ресурс), из-за их автономности (требуемое топливо содержит гораздо больше энергии, чем лучшие электрические батареи), например, ДВС очень широко распространены, в транспорте.

Газовая турбина представляет собой тепловой двигатель непрерывного действия, в котором энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу. Он состоит из компрессора, соединенного непосредственно с турбиной, и камеры сгорания между ними. (Термин газовая турбина также может относиться к самому элементу турбины.) Сжатый окружающий воздух из компрессора поступает в камеру сгорания, где он смешивается с топливом и воспламеняет смесь. Сжигание увеличивает температуру, скорость и объем потока газа. Далее энергия горячего газа превращается в работу. При входе в сопловую часть турбины горячие газы расширяются, а их тепловая энергия преобразуется в кинетическую энергию. Затем в роторной части турбины кинетическая энергия газов заставляет вращаться ротор турбины. Часть мощности турбины потребляется компрессором, а остальная часть это полезная мощность. Газотурбинный двигатель приводит в движение высокоскоростной генератор, расположенный с ним на одном валу. Работа, потребляемая этим устройством, является полезной работой ГТД. Энергия турбины используется в самолетах, поездах, кораблях и танках.

Преимущества газотурбинных двигателей

Эти недостатки объясняют, почему дорожные транспортные средства, которые меньше, дешевле и требуют менее регулярного технического обслуживания, чем танки, вертолеты, большие лодки и т. д., не используют газотурбинные двигатели, несмотря на неоспоримые преимущества в размерах и мощности.

Паровая турбина представляет собой серию вращающихся дисков, установленных на одной оси, называемых ротором турбины, и серию чередующихся неподвижных дисков, закрепленных на основании, называемых статором. Диски ротора имеют лопасти снаружи, пар подается на эти лопасти и вращает диски. Диски статора имеют аналогичные лопатки, установленные под противоположным углом, которые служат для перенаправления потока пара на следующие диски ротора. Каждый диск ротора и соответствующий ему диск статора называются ступенью турбины. Количество и размер ступеней каждой турбины подбираются таким образом, чтобы максимально использовать полезную энергию пара с той же скоростью и давлением, что и на него.

Отработавший пар, выходящий из турбины, поступает в конденсатор. Турбины вращаются с очень высокой скоростью, поэтому при передаче вращения на другое оборудование обычно используются специальные редукторы. Кроме того, турбины не могут изменить направление своего вращения и часто требуют дополнительных механизмов обратного хода (иногда используются дополнительные ступени обратного вращения).

Турбины преобразуют энергию пара непосредственно во вращение и не требуют дополнительных механизмов для преобразования возвратно-поступательного движения во вращение. Кроме того, турбины более компактны, чем поршневые машины, и имеют постоянную силу на выходном валу. Поскольку турбины имеют более простую конструкцию, они обычно требуют меньше обслуживания. Основная область применения паровых турбин производство электроэнергии (около 86% мирового производства электроэнергии производится паровыми турбинами), кроме того, они часто используются в качестве судовых двигателей (включая атомные корабли и подводные лодки). Был также построен ряд паровозных локомотивов, но они не получили широкого распространения и были быстро заменены дизельными и электровозами.

Реактивный двигатель это двигатель, который создает тяговую силу, необходимую для движения, путем преобразования начальной энергии в кинетическую энергию струи струи рабочего тела. Рабочая жидкость вытекает из двигателя на высокой скорости, и в соответствии с законом сохранения импульса создается реактивная сила, которая толкает двигатель в противоположном направлении. Для ускорения рабочей жидкости может быть предусмотрено расширение газа, нагретого тем или иным способом до высокой температуры (так называемые тепловые реактивные двигатели), и другие физические принципы, например ускорение заряженных частиц в электростатическом поле. используется. Реактивный двигатель объединяет реальный двигатель с пропеллером, то есть он создает тяговое усилие только благодаря взаимодействию с рабочей жидкостью, без поддержки или контакта с другими телами. По этой причине он чаще всего используется для приведения в движение самолетов, ракет и космических кораблей.

Существует два основных класса реактивных двигателей:

Основным техническим параметром, характеризующим реактивный двигатель, является тяга (другими словами сила тяги) сила, которую двигатель развивает в направлении движения транспортного средства.

Ракетные двигатели, помимо тяги, характеризуются специфическим импульсом, который является показателем степени совершенства или качества двигателя. Эта цифра также является показателем экономии двигателя. На приведенной ниже диаграмме графически показаны верхние значения этого показателя для разных типов реактивных двигателей в зависимости от скорости полета, выраженные в виде числа Маха, что позволяет увидеть диапазон применимости каждого типа двигателя.

Экологические проблемы тепловых двигателей

Экологический кризис, нарушение взаимосвязей внутри экосистемы или необратимые явления в биосфере, вызванные антропогенной деятельностью и угрожающие существованию человека как вида. По степени угрозы естественной жизни человека и развитию общества выделяются неблагоприятная экологическая ситуация, экологическая катастрофа и экологическая катастрофа.

Загрязнение от тепловых двигателей:

Заключение

КПД тепловых двигателей составляет

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Источник

Реферат на тему: Тепловые двигатели

Идея создания аналога теплового двигателя зародилась ещё давным-давно. Чего стоит легенда об Архимеде, якобы построившем пушку, которая делала выстрелы при помощи пара. Однако, согласно официальной версии, изобретение первого теплового двигателя случилось в 17 веке, а впоследствии он был усовершенствован.
В это время Дени Папен (французский изобретатель) сконструировал машину, в общих чертах напоминавшую нынешние двигатели внутреннего сгорания. Его современник, английский изобретатель с именем Томас Севери создал паровой насос для того, чтобы откачивать воду. Другой английский изобретатель, по имени Томас Ньюкомен, также сконструировал паровую машину, способную откачивать воду, но в его разработках, хотя и очень умелых, явно перекликались идеи двух предыдущих изобретателей. Работая, в свою очередь, над усовершенствованием технологии Ньюкомена, Джеймс Уатт разработал новую модель двигателя. Универсальный паровой двигатель же был сконструирован спустя примерно 50 лет Иваном Ползуновым, гениальным русским изобретателем.

Какие существуют тепловые двигатели

Реактивный двигатель – преобразует одну энергию в другую (исходную в кинетическую энергию струи рабочего тела), тем самым создавая нужную силу тяги. Подразделяются такие двигатели на два подвида: Один подвид – воздушно — реактивное. Второй подвид – ракетные двигатели.

Вариант №2

Немного попозже люди научились вырабатывать энергию. И делали они это при помощи разных способов. И это были ветровые мельницы. Если рассматривать тепловые двигатели, то к ним можно отнести не только паровую машину, но еще и двигатель внутреннего сгорания, а также паровую или газовую турбину. Данные тепловые двигатели обычно заправляются при помощи жидкого или твердого топлива, а также при помощи солнечной или атомной энергии.

На сегодняшний день существует огромное количество разных автомобилей. И они работают обычно на тепловом двигателе. Кроме этого они работают на жидком топливе. Двигатель может выдержать всего четыре года. Также на двигателе имеется четыре такта. Именно поэтому он и называется четырехтактным. А вот для того чтобы увеличить мощность двигателя нужно поставить туда либо четыре цилиндра, а в некоторых случаях устанавливается восемь цилиндров. А вот более мощные двигатели обычно устанавливаются либо на теплоходах или тепловозах. Кроме этого на сегодняшний день активно применяются и тепловые двигатели. Обычно туда заливается пар или газ, а потом нагревается до высокой температуры. Потом газ начинает вращаться, и при этом здесь совсем не нужен поршень. Также здесь совсем не нужен ни шатун, ни коленчатый вал.

8, 10 класс окружающий мир

Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания, тепловой двигатель, в котором химическая энергия сжигания топлива в рабочей камере преобразуется в механическую работу.

Первый практически полезный постоянный ток газа был построен французским механиком Э. Ленуаром (1860). В 1876 году немецкий изобретатель Н. Отто построил более совершенный 4-тактный газовый D.V.s. По сравнению с паровым двигателем D.V.s. он принципиально проще, так как исключается одно звено в процессе преобразования энергии — паровая котельная установка. Это улучшение привело к большей компактности D.V.S., меньшей массе на привод и более высокому КПД, но при этом потребовало более качественного топлива (газа, масла).

В 1880-е годы О.С. Костович построил первый в России бензиновый карбюраторный двигатель. В 1897 году немецкий инженер Р. Дизель, работавший над повышением эффективности Д.В.С., предложил двигатель с самовоспламенением. Улучшение этого Д.В.С. в «Л». Нобелевский завод в Санкт-Петербурге (ныне «Русское Дизельное») в 1898-99 гг. дал возможность использовать в качестве топлива масло. Это делает D.V.S. самым экономичным стационарным тепловым двигателем. В 1901 году в США был разработан первый трактор с Д.В.П. Дальнейшее развитие автомобиля Д.В.П. позволило братьям О. и Райту построить первый самолет с Д.В.П., полеты на котором начались в 1903 году. В том же 1903 году русские инженеры установили Д.В.С. на корабле «Вандал», создав первый теплоход. В 1924 году, после проекта Ya. В 1924 году в Ленинграде по проекту Й. М. Гаккеля был создан первый вагонный локомотив, отвечающий практическим требованиям.

В зависимости от вида топлива Д. В. С. делятся на жидкотопливные и газовые двигатели. По способу заполнения цилиндра свежим зарядом — для 4-х и 2-х тактных двигателей. По способу приготовления горючей смеси топлива и воздуха — для двигателей с наружной и внутренней смесью. Двигатели с внешней смесью включают в себя карбюраторные двигатели, в которых в карбюраторе образуется горючая смесь жидкого топлива и воздуха, и газовые смеси, в которых в смесителе образуется горючая смесь газа и воздуха. В ДВС с внешним перемешиванием рабочая смесь в цилиндре воспламеняется электрической искрой. В двигателях с внутренним перемешиванием (дизельные двигатели) топливо саморазжигается при впрыске в сжатый воздух, нагретый до высокой температуры.

Gas D.V.S. работает в основном с природным газом и газами, полученными в результате производства жидкого топлива. Газовые двигатели, использующие природный газ, применяются на стационарных электростанциях, газоперекачивающих агрегатах и т.д. Для автомобилей используются сжиженные бутановые и пропановые смеси (см. автомобиль «Газобалон»).

Максимальная эффективная эффективность самого передового Ц.К.Е. составляет около 44%.

Основным преимуществом Д.В.С., как и других тепловых двигателей (например, реактивных), перед гидравлическими и электрическими двигателями, является независимость от постоянных источников энергии (водных ресурсов, электростанций и т.д.), в этом контексте заводы, оборудованные Д.В.С., могут свободно передвигаться и оседать где угодно. Это привело к широкому применению Д.В.С. на транспортных средствах (автомобилях, сельскохозяйственных и дорожно-строительных машинах, самоходной военной технике и т.д.).

Принципиальное устройство теплового двигателя

В природе мы часто можем наблюдать процессы перехода механической энергии в тепловую энергию, например, трение тел друг о друга в процессе их относительного движения вызывает их нагрев.
Используя тепловой двигатель можно провести обратный процесс: преобразовать теплоту в механическую работу. В тепловом двигателе нагреваемый пар расширяясь, давит на поршень и производит работу.

Любой тепловой двигатель имеет три части:

При конструировании теплового двигателя задача заключается в том, чтобы создать такие условия, при которых газ будет попеременно соприкасаться с нагревателем и холодильником.

Готовые работы на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость
В описанном цикле механическая работа получается в результате теплоотдачи нагревателя.

Нагреватель получает теплоту за счет сжигания топлива разного вида:

Сжигание топлива можно производить вне цилиндра, в котором происходит расширение рабочего тела (газа), такой двигатель называют двигателем внешнего сгорания. Примером двигателей внешнего сгорания могут быть:

Двигатели, у которых сжигание топлива происходит внутри камеры сгорания, называют двигателями внутреннего сгорания. Примерами двигателей внутреннего сгорания могут быть:

Тепловой двигатель не может работать без потерь, то есть он не может переводить в механическую работу все тепло, которое подводится ему извне.

Эффективность работы теплового двигателя определяют при помощи коэффициента полезного действия:

Нужна консультация преподавателя в этой предметной области? Задай вопрос преподавателю и получи ответ через 15 минут! Задать вопрос

Выражение (1) показывает, что тепловой двигатель будет тем эффективнее, чем меньше количество теплоты уходит из системы (не используется).

Теплопередача должна проходить в системе так, чтобы:

Тепловые двигатели. Виды тепловых двигателей

Тепловой двигатель — это аппарат, который совершает работу за счет использования энергии топлива. Машина, работающая на таком двигателе, превращает тепловую энергию в механическую и применяет зависимость расширения вещества от значения температуры.

Первая тепловая машина появилась в Римской империи. Это была турбина внешнего сгорания, работающая на пару. Но из-за низкого развития техники это изобретение не получило развития. На прогресс оно никак не повлияло и вскоре было забыто. Позже в Китае появилось пороховое орудие и пороховая ракета. Это было сравнительно простое устройство. С точки зрения механики пороховая ракета не являлась тепловым двигателем, а с точки зрения физики являлась тепловой машиной. Уже в 17 веке ученые пытались изобрести на основе порохового орудия тепловой двигатель.

Виды тепловых двигателей

Тепловые двигатели внешнего сгорания:

1. Двигатель Стирлинга — это тепловой аппарат, в котором газообразное или жидкое рабочее тело совершает движения в замкнутом пространстве. Это устройство основано на периодическом охлаждении и нагреве рабочего тела. При этом извлекается энергия, которая возникает при изменении объема рабочего тела. Двигатель Стирлинга может работать от любого источника тепла.

2. Паровые машины. Главный их плюс — это простота и отличные тяговые качества, на которые не влияет скорость работы. При этом можно обходиться без редуктора. Этим паровая машина отличается в лучшую сторону от двигателя внутреннего сгорания, выдающего на малых оборотах недостаточное количество мощности. По этой причине паровую машину удобно использовать в качестве тягового двигателя. Недостатки: низкий КПД, невысокая скорость, постоянный расход воды и топлива, большой вес. Раньше паровые машины были единственным двигателем. Но они требовали много топлива и замерзали зимой. Затем их постепенно вытеснили электродвигатели, ДВС, паровые турбины и газовые, которые обладают компактностью, более высоким КПД, универсальностью и эффективностью.

Тепловые двигатели внутреннего сгорания:

1. ДВС (расшифровывается как двигатель внутреннего сгорания) — это двигатель, в процессе работы которого, часть сгорающего топлива преобразуется в механическую энергию. Поршневые ДВС различаются по виду топлива (газовые и жидкостные), по рабочему циклу (двух- и четырехтактные), по способу приготовления рабочей смеси (карбюраторные, дизели), по типу преобразования энергии (турбинные, комбинированные, поршневые и реактивные). Первый ДВС был придуман и создан Э. Ленуаром в 1860 году. Рабочий цикл состоит из четырех тактов, по этой причине этот двигатель еще называют четырехтактным. В настоящее время такой двигатель чаще всего встречается на автомобилях.

2. Роторный ДВС. В качестве примера можно привести электрическую тепловую станцию, работающую в базовом и пиковом режимах. Этот вид двигателя относительно прост и может быть создан в любых размерах. Вместо поршней используется ротор, вращающийся в специальной камере. В ней расположены впускные отверстия и выпускные, а также свеча зажигания. При таком типе конструкции четырехтактный цикл осуществляется без механизма газораспределения. В роторном ДВС можно использовать дешевое топливо. Также он практически не создает вибраций, дешевле и надежнее в производстве, чем поршневые тепловые двигатели.

3. Ракетные и реактивные тепловые двигатели. Суть этих устройств состоит в том, чтобы тяга создавалась не с помощью винта, а посредством отдачи выхлопных газов двигателя. Могут создавать тягу в пространстве без воздуха. Бывают твердотопливные, гибридные и жидкостные).

И последний подвид — это турбовинтовые тепловые двигатели. Создание энергии происходит за счет винта и за счет отдачи газов выхлопных.

Источник

Автомобильный онлайн портал autobk.ru

Тепловые машины физика доклад

Доклад на тему Тепловые двигатели 8, 10 класс

Вариант №2

Тепловые двигатели

Популярные темы сообщений