Презентация по физике на тему "Тепловые двигатели"

----------------------- Page 1----------------------- Выполнил работу: Сидоров Григорий. Учитель:Дзекан Мария Николаевна. ----------------------- Page 2----------------------- Тепловой двигатель – это устройство, в котором внутренняя энергия преобразуется в механическую. ----------------------- Page 3----------------------- Классификация тепловых двигателей. ----------------------- Page 4----------------------- Двигатели внешнего сгорания 1.Паровая машина 2.Паровая и газовая турбина ----------------------- Page 5----------------------- Двигатели внутреннего сгорания 1 Карбюраторные, дизельные 2 Реактивные ----------------------- Page 6----------------------- Двигатель внутреннего сгорания — это тип двигателя, тепловая машина, в которой химическая энергия топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу. Основными типами ДВС являются: Бензиновые Дизельные Газовые Газодизельные Роторно-поршневые Газотурбинные двигатели ----------------------- Page 7----------------------- Газотурбинный двигатель Тепловой двигатель, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины. В отличие от поршневого двигателя, в ГТД процессы происходят в потоке движущегося газа. ----------------------- Page 8----------------------- Ракетный двигатель Сила тяги в ракетном двигателе возникает в результате преобразования исходной энергии в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела. В зависимости от вида энергии, преобразующейся в кинетическую энергию реактивной струи, различают химические ракетные двигатели, ядерные ракетные двигатели и электрические ракетные двигатели. ----------------------- Page 9----------------------- Ядерный двигатель Ядерный двигатель использует энергию деления или синтеза ядер для создания реактивной тяги. Традиционный ЯД в целом представляет собой конструкцию из ядерного реактора и собственно двигателя. Рабочее тело (чаще - аммиак или водород) подаѐтся из бака в активную зону реактора где, проходя через нагретые реакцией ядерного распада каналы, разогревается до высоких температур и затем выбрасывается через сопло, создавая реактивную тягу. ----------------------- Page 10----------------------- Принцип действия теплового двигателя. ----------------------- Page 11----------------------- ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ВПУСК СЖАТИЕ ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ВЫПУСК ВПУСКНОЙ ВЫПУСКНОЙ КЛАПАН КЛАПАН 1 такт 2 такт 3 такт 4 такт ----------------------- Page 12----------------------- Тепловые машины могут быть устроены различным образом, но в любой тепловой машине должно быть рабочее вещество, или тело, которое в рабочей части машины совершает механическую работу, нагреватель, где рабочее вещество получает энергию и холодильник отбирающий у рабочего тела тепло. Рабочим веществом может быть водяной пар или газ. ----------------------- Page 13----------------------- Основные части тепловой машины. Нагреватель Т1 Q1 A = QA = QA = QA = QA = QA = QA = QA = QA = QA = Q1111111111 –––––––––– QQQQQQQQQQ2222222222 Рабочее тело Q2 Холодильник Т2 ----------------------- Page 14----------------------- История создания. ----------------------- Page 15----------------------- В древности люди приводили в действие простейшие механизмы руками или с помощью животных. Затем они научились использовать силу ветра, плавая на парусных кораблях. Они научились так же использовать ветер для вращения ветряных мельниц, перемалывающих зерно в муку. Позже они стали применять энергию течения воды в реках для вращения водяных колес. Эти колеса перекачивали и поднимали воду или приводили в действие различные механизмы. ----------------------- Page 16----------------------- История появления тепловых двигателей уходит в далекое прошлое. Говорят, еще две с лишним тысячи лет назад, в III веке до нашей эры, великий греческий механик и математик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара. Рисунок пушки Архимеда и ее описание были найдены спустя 18 столетий в рукописях великого итальянского ученого, инженера и художника Леонардо да Винчи. ----------------------- Page 17----------------------- История изобретения турбин В основе действия паровой турбины лежат два принципа создания усилия на роторе, известные с давних времен, реактивный и активный. В машине Бранке, построенной в 1629 году, струя пара приводила в движение колесо, напоминающее колесо водяной мельницы. ----------------------- Page 18----------------------- Шар Герона 2000 лет назад 1-котел,2-шар Турбина Бранка начало XVII века 1-паровой котел,2-сопло,3-лопости колеса ----------------------- Page 19----------------------- Паровая турбина Лаваля представляет собой колесо с лопатками. Пар под большим давлением вырывается из трубы (сопла), давит на лопатки и раскручивает колесо. ----------------------- Page 20----------------------- Паровая турбина Парсонса Парсонс соединил паровую турбину с генератором электрической энергии. С помощью турбины стало возможно вырабатывать электричество, и это повысило интерес общества к тепловым турбинам. В результате 15-летних изысканий он создал наиболее совершенную по тем временам реактивную турбину. ----------------------- Page 21----------------------- Первое судно с паротурбинным двигателем – «Турбиния», - построенное Парсонсом в 1894 году развивало скорость около 59 км/час. С 1900 года турбины начали устанавливать на миноносцах, а после 1906 года все большие военные корабли оснащались турбинными двигателями. ----------------------- Page 22----------------------- Паровозы Стефенсона и Черепановых ----------------------- Page 23----------------------- Устройство паровоза Паровоз состоит из трѐх основных частей: котла, паровой машины и экипажной части. Кроме того, в состав паровоза включается тендер — специальный вагон, где хранятся запасы воды и топлива. Если же вода и топливо хранятся на самом паровозе, то тогда его называют танк-паровозом. ----------------------- Page 24----------------------- Паровые машины Паровой котел Дени Папена1690 г. 1- цилиндр, 2 -поршень,3 -штифт, 4 –чека, 5 груз Безпоршневой водоподъемник Томаса Севери 1698 г. 1-резервуар,2-паровой котел,3-водосборник,4- резервуар,5-кран,6 и 7-клапаны,8-резервуар ----------------------- Page 25----------------------- Первый паровой автомобиль 1770г. французский Жан Кюньо – инженер, построил первую самодвижущуюся тележку, предназначенную для передвижения артиллерийских орудий ----------------------- Page 26----------------------- Паровая машина Дэни Папена В 1698 году он построил паровую машину, используя пороховой двигатель, заменив порох водой. ----------------------- Page 27----------------------- Джеймс Уатт В 1782 году Уатт создал первую универсальную паровую машину двойного действия. Пар поступал в цилиндр попеременно то с одной стороны поршня, то с другой. Поршень совершал и рабочий и обратный ход с помощью пара, чего не было в прежних машинах. Он использовал тяжелый маховик, центробежный регулятор скорости, дисковый клапан и манометр для измерения давления пара. Паровая машина Уатта стала изобретением века, положившем начало к промышленной революции. ----------------------- Page 28----------------------- И. Ньютон предложил использовать принцип реактивного движения для создания механической тележки Реактивная тележка Ньютона 1680 год ----------------------- Page 29----------------------- 1860 г - Э.Ленуар Одноцилиндровый ДВС 1878 г Н.Отто — изобрел четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. ----------------------- Page 30----------------------- Опыт ----------------------- Page 31----------------------- Вода в цилиндре нагревается, кипит, образуется пар. Нагретый пар расширяется и выталкивает пробку. Внутренняя энергия пара превращается в механическую энергию пробки 31