Термичен двигател. Приложение на топлинните двигатели Представяне на ролята на топлинните двигатели в развитието на енергетиката

„Историята на изобретяването на парни двигатели“ - Парна машина. Предимства. Първият локомотив. Парна турбина Heron. История на изобретяването на парни двигатели. Малко история. Първата парна кола. Определение. Парни двигатели. Мишена. Трудно е да си представим живота си без електричество.

“Електрически ток” 8 клас - Волтметър. Текуща сила. Ампер Андре Мари. Ом Георг. Единицата за съпротивление се приема за 1 ом. Амперметър. Мерна единица за ток. Електрическо напрежение в краищата на проводника. Взаимодействие на движещи се електрони с йони. Текущо измерване. Измерване на напрежение. Определяне на съпротивлението на проводника. Алесандро Волта. Волтаж. Съпротивлението е право пропорционално на дължината на проводника. Електричество.

„Видове топлинни двигатели“ - Извършва работа. Предава количеството топлина Q1 на работната течност. Как работят топлинните двигатели? След това в нагрятата част на цевта се налива вода. Най-широко използван в техниката е четиритактовият двигател с вътрешно горене. Парата, разширявайки се, изхвърли ядрото със сила и рев. История на създаването на топлинни двигатели. Приложение на топлинните двигатели. ДАЛЕЧ В МИНАЛОТО... Кой и кога го е измислил? Концепцията за основните части. Консумира част от полученото количество топлина Q2.

"Формулиране на закона на Ом" - Съпротивление. волт. Нека разгледаме електрическа верига. Съпротивление на проводника. Тел. Закон на Ом за пълна верига. Формула и формулировка на закона на Ом. Изчисляване на съпротивлението на проводника. Формули. Формула за съпротивление на проводника. Единици. Закон на Ом за участък от верига. Триъгълник от формули. Съпротивление на проводника. Закон на Ом. Електрическо съпротивление. Съпротивление.

"Постоянни магнити" - Северен полюс. Намагнитване на желязото. Произход на магнитното поле. Земното магнитно поле. Магнитно поле на Луната. Затвореност на електропроводи. Противоположни магнитни полюси. Токова бобина. Магнитно действие на намотка с ток. Магнитно поле на планетата Венера. Постоянни магнити. Магнитни полюси на Земята. Свойства на магнитните линии. Магнитни аномалии. Изкуствени магнити. Магнит с един полюс.

„Влиянието на атмосферното налягане“ - Целта на проекта. Как пием. На кого му е по-лесно да ходи по кал? Как се използва атмосферното налягане? Как пие слон. Мухите и дървесните жаби могат да се залепят за стъклото на прозореца. Човек не може лесно да мине през блато. Атмосферно налягане на въздуха. Наличието на атмосферно налягане объркваше хората. Изводи. Как дишаме.

За да използвате визуализации на презентации, създайте акаунт в Google и влезте в него: https://accounts.google.com

Надписи на слайдове:

Топлинни двигатели

Топлинният двигател е машина, в която вътрешната енергия на горивото се преобразува в механична енергия. Парен двигател Двигател с вътрешно горене Парни и газови турбини Реактивен двигател Видове топлинни двигатели Понастоящем се използват и топлинни двигатели, които използват топлината, отделена в реактора, където се извършва разделянето и трансформацията на атомните ядра.

Хладилник – T 2 Q 2 Q 1 A ′ = Q 1 -Q 2 Ефективност на топлинна машина Ефективност на идеална топлинна машина Принцип на работа на топлинна машина Цилиндър с работно вещество Нагревател – T 1

1 - чугунен цилиндър, в който се движи буталото 2. До цилиндъра е разположен механизъм за разпределение на парата. Състои се от макара, свързана към парния котел. В допълнение към котела, кутията комуникира през отвор 3 с кондензатора и с цилиндъра през два прозореца 4 и 5. Кутията съдържа макара 6, задвижвана от специален механизъм през тяга 7. Бутална парна машина

2 1 Примери за топлинни двигатели 1 - двигател с вътрешно горене, 2 - ракетен двигател По време на работа топлинният двигател получава количество топлина Q 1, което отделя Q 2. Извършена работа A′ = Q, - Q 2.

1 - въздухозаборник, 2 - компресор, 3 - горивна камера, 4 - турбина, 5 - дюза. 1. Авиационен турбореактивен двигател Примери за топлинни двигатели

1 - тръба за изгорели газове, 2 - дюза, 3 - бутало, 4 - въздушен филтър, 5 - въздушен вентилатор, 6 - цилиндър, 7 - биела, 8 - колянов вал. 2. Дизел

1 - входна тръба, 2 - работно колело на турбината, 3 - направляващи лопатки на турбината, 4 - изходяща паропровод. 3. Парна турбина

Схема на бензинов двигател с вътрешно горене Схема на оборудване на парна електроцентрала Схема на дизелов двигател

Турбина (бутална машина) Кондензатор Помпа под налягане Диаграма на водния цикъл за парна електроцентрала Котел Смукателна помпа Колекция

Приблизителен енергиен баланс на топлоелектрическа централа Приблизителен енергиен баланс на парова електроцентрала с турбина Ефективност на парова електроцентрала

Описание на презентацията по отделни слайдове:

1 слайд

Описание на слайда:

2 слайд

Описание на слайда:

Топлинният двигател е устройство, което извършва работа, като използва вътрешната енергия на горивото; топлинният двигател, който преобразува топлината в механична енергия, използва зависимостта на топлинното разширение на веществото от температурата. Действието на топлинния двигател се подчинява на законите на термодинамиката.

3 слайд

Описание на слайда:

Топлинни двигатели - парни турбини - се монтират в топлоелектрически централи, където задвижват роторите на генератори на електрически ток, както и във всички атомни електроцентрали за производство на пара с висока температура. Всички основни видове съвременен транспорт използват предимно топлинни двигатели: в автомобилите - бутални двигатели с вътрешно горене, във водния транспорт - двигатели с вътрешно горене и парни турбини, в железопътния транспорт - дизелови локомотиви с дизелови двигатели, в авиацията - бутални, турбореактивни и реактивни двигатели.

4 слайд

Описание на слайда:

Парни двигатели. Парна електроцентрала. Тези двигатели се задвижват с пара. В по-голямата част от случаите това е водна пара, но са възможни машини, които работят с пари на други вещества (например живак). Парни турбини се монтират в мощни електроцентрали и на големи кораби. Понастоящем буталните двигатели се използват само в железопътния и водния транспорт (парни локомотиви и параходи).

5 слайд

Описание на слайда:

Парна турбина Това е ротационен топлинен двигател, който преобразува потенциалната енергия на парата първо в кинетична енергия и след това в механична работа. Парните турбини се използват предимно в електроцентрали и транспортни електроцентрали - корабни и локомотивни, а също така се използват за задвижване на мощни вентилатори и други агрегати.

6 слайд

Описание на слайда:

Бутална парна машина Основната конструкция на буталната парна машина, изобретена в края на 18 век, до голяма степен е оцеляла до днес. В момента той е частично заменен от други видове двигатели. Въпреки това, той има своите предимства, които понякога го правят за предпочитане пред турбината. Това е лекотата на управление, възможността за промяна на скоростта и заден ход.

Слайд 7

Описание на слайда:

Двигатели с вътрешно горене. Бензинов двигател с вътрешно горене. Най-често срещаният тип съвременен топлинен двигател, монтиран на автомобили, самолети, танкове, трактори, моторни лодки и др. Двигателите с вътрешно горене могат да работят с течно гориво (бензин, керосин и др.) или с горим газ, съхраняван в компресирана форма в стомана цилиндри или извлечени чрез суха дестилация от дървесина (газогенераторни двигатели).

8 слайд

Описание на слайда:

Дизелов двигател Дизеловият двигател е бутален двигател с вътрешно горене, който работи на принципа на запалване на пулверизирано гориво от контакт с нагрят сгъстен въздух. Дизеловите двигатели работят с дизелово гориво. Запалете с горещ въздух.

Слайд 9

Описание на слайда:

Реактивни двигатели. Реактивен двигател е двигател, който създава теглителната сила, необходима за движение, като преобразува потенциалната енергия на горивото в кинетичната енергия на струйната струя на работния флуид. Има два основни класа реактивни двигатели: Двигатели с дишане на въздух - топлинни двигатели, които използват енергията на окисляване на горивото с кислород, извлечен от атмосферата. Работната течност на тези двигатели е смес от продукти на горенето с останалите компоненти на входящия въздух. Ракетните двигатели съдържат всички компоненти на работния флуид на борда и са способни да работят във всяка среда, включително в безвъздушно пространство. За да изгори гориво, не се нуждае от кислород от въздуха.

10 слайд

Слайд 1

Топлинни двигатели
Устройствата, които преобразуват вътрешната енергия на горивото в механична енергия, се наричат ​​топлинни двигатели. Теорията за топлинните двигатели е разработена от френския учен Никола Сади Карно.

Слайд 2

Първият универсален топлинен двигател (парна машина) е създаден през 1774 г. от изключителния английски изобретател Джеймс Уат. Това обаче е предшествано от изобретяването на паро-атмосферна машина през 1765 г. от руския механик И. И. Ползунов, но неговата машина е спряна след няколко месеца работа и след това напълно разглобена, в резултат на което работата на Ползунов е оставена в забрава за десетилетия. Машината на Watt стана широко разпространена и изигра огромна роля в прехода към машинно производство. Изобретяването на парната машина допринесе за създаването на парни локомотиви, параходи и първите (парни) автомобили. Първите парни локомотиви са създадени в Англия от Р. Тревитик (1803) и Дж. Стивънсън (1814). Американецът Р. Фултън се счита за изобретател на парахода. Той провежда първите си тестове на река Сена в Париж. Въпреки това, когато през 1804 г. той се обърна към Наполеон Бонапарт с предложение за прехвърляне на френски кораби към използването на парна тяга, колкото и да е странно, той получи отказ. След известно време Фултън се завръща в родината си и през 1807 г. параходът Claremont тръгва на първото си пътуване по река Хъдсън.

Слайд 3

Преобразуване на енергия при работа на топлинни двигатели
Когато горивото гори, химическата енергия (потенциалната енергия на взаимодействие на атомите) се превръща в кинетична енергия на хаотичното движение на молекулите. В този случай се нагрява определена маса газ, която се нарича работна течност. Газът (работната течност) се разширява, извършвайки работа (движейки буталото). В този случай газът се охлажда, тоест кинетичната енергия на молекулите се превръща в механична енергия. Действието на топлинния двигател е циклично.

Слайд 4

Основни елементи на топлинна машина
Работният флуид обикновено е газ: Нагревателят е изгорено гориво с температура T1, при контакт с което количеството топлина Q1 се предава на работния флуид; Хладилникът е среда с температура T2, при контакт с която се отделя количество топлина Q2 от работния флуид.

Слайд 5

Полезна работа на топлинен двигател
Полезната работа An е равна на разликата между количеството топлина Q1, получено от работния флуид от нагревателя, и количеството топлина Q2, отдадено на хладилника. Ap = Q1 – Q2

Слайд 6

Схема на работа на топлинния двигател
Нагревател
Работна течност
Хладилник
Q1
Q2
A p = Q1-Q2
Ефективност

Слайд 7

Ефективност на топлинния двигател
Съотношението на работата, извършена от двигателя, към количеството топлина, получена от нагревателя, се нарича коефициент на полезно действие на топлинния двигател. Според теоремата на Карно, от всички възможни топлинни двигатели с температура на нагревателя T1 и температура на хладилника T2, максималната ефективност ще бъде постигната от такъв двигател, всеки работен цикъл на който е затворен процес, графично изобразен на фигурата (цикъл на Карно ).

Слайд 8

T
T
Р
V1
V4
1
2
3
4
V
ηmax= 1-
Цикъл на Карно
V2
V3
b
1
1-2 изотермично разширение при температура Т1
2-3 адиабатно разширение Q=0
3-4 изотермична компресия при температура Т2
4
4-1 адиабатна компресия Q=0

Топлинни двигатели И опазване на околната среда

Когато огромен свят от противоречия,

Вземете достатъчно от безплатната игра -

Като прототип на човешка болка,

От бездната на водите се издига пред мен.

И в този час тъжна природа,

Лежа наоколо, въздиша тежко,

И тя не обича дивата свобода,

Където злото е неделимо от доброто.

Н. Заболотски

Принципна схема на топлинен двигател

1 – нагревател

2 – хладилник

3 – работна течност

Първата парна машина - ЕОЛИПИЛ

Чапла от Александрия,

I – II век. AD

з 2 О

Парна помпа Severi (1698)

Томас Сейвъри (1650-1715)

"Пожарна машина"

Денис Папен (1707)

Денис Папен

Парно-атмосферно бутало

Помпа Newcomen (1710)

Томас Нюкомен

Парен двигател

И.И. Ползунова (1763)

Ползунов Иван Иванович

Пара Двигателят на Ват (1765)

Джеймс ват (1736 – 1819)

Газови двигатели

Етиен Леноар

(1822 – 1900)

Газов двигател Ото

Николаус Август Ото

• Парен двигател
• Двигател с вътрешно горене (ICE)
• Въздушна турбина
• Газова турбина
• Реактивен двигател

Термичен

кола

вода

бутало

гориво

Въздушна турбина

Газова турбина

вода

Струя от пара или газ

Остриета

гориво

Въздушна турбина

Турбина Л.А. Пелтън, 1880 г

Първият турбовитлов двигател "Турбиния", 1897 г

Двигател вътрешен изгаряне

Механична работа

гориво

Охлаждане

Реактивен двигател

гориво

Газова струя

Отблъскване

Приложение топлинни двигатели

Авиация

Воден транспорт

Космически ракети

Автомобилна индустрия

Влиянието на топлинните двигатели върху околната среда

Състав на атмосферния въздух

Компоненти

атмосфера

азот (N 2 )

кислород (О 2 )

въглероден диоксид (CO 2 )

аргон (Ar)

водна пара

Броят на колите по нашите магистрали и градове се е увеличил 5 пъти.

Един среднотоварен камион отделя 2,5 - 3 кг олово годишно

Ако карбураторът не работи, съдържанието на CO и CO се увеличава 2 в атмосферата

Това води до образуването на парников ефект

В големи градове изразходвани газове автомобили създавам смог

Отработените газове от газотурбинните двигатели съдържат CO 2 , НЕ 2 , въглеводороди, сажди, алдехиди

При изстрелване и връщане на Земята ракетните двигатели разрушават озоновия слой на Земята.

заболявания, причинени от замърсяване заобикаляща среда

• Бронхит
• Бронхиална астма
• Пневмония
• Сърдечна недостатъчност
• Удар
• Стомашна язва

Алтернативни източници на енергия

алтернатива (или възобновяеми) енергийни източници ( RES) се наричат ​​енергийни източници, които правят възможно получаването на енергия без използването на традиционни изкопаеми горива (нефт, газ, въглища и др.)

Приливна

електрическа централа

Механични (кинетични)

водна енергия

Механични (кинетични)

турбинна енергия

Електрическа енергия

приливна електроцентрала

Приливните електроцентрали се изграждат на бреговете на морета, където гравитационните сили на Луната и Слънцето променят нивото на водата два пъти на ден. Колебанията в нивото на водата в близост до брега могат да достигнат 13 метра.

приливна електроцентрала

Предимства

недостатъци

Вятърна електроцентрала

Кинетичен

вятърна енергия

Механични (кинетични)

турбинна енергия

Принцип на работа:

Вятърът върти лопатките на вятърната мелница, задвижвайки вала на електрическия генератор.

Генераторът от своя страна произвежда електрическа енергия.

Електрическа енергия

Вятърна електроцентрала

Предимства

недостатъци

Геотермални електроцентрали

Те преобразуват вътрешната топлина на Земята (енергията на източниците на гореща пара-вода) в електричество.

Земна енергия

Вътрешна енергия на парата

Механични (кинетични)

парна енергия

Механични (кинетични)

турбинна енергия

Електрическа енергия

Геотермални електроцентрали

недостатъци

Предимства

Слънчева електроцентрала

Слънчева електроцентрала (SES)- инженерна конструкция, която служи за преобразуване на слънчевата радиация в електрическа енергия.

Енергията на слънцето

Вътрешна енергия на парата

Механични (кинетични)

парна енергия

Механични (кинетични)

турбинна енергия

Електрическа енергия

Слънчева електроцентрала

Всички слънчеви електроцентрали (SPP)

се делят на няколко вида:

• SES тип кула
• Съдове тип SES
• SES с фото батерии
• SPP, използващи параболични концентратори
• Комбиниран SES
• Балонни слънчеви електроцентрали

Слънчева електроцентрала

Енергията от слънчевата радиация може да се преобразува в постоянен електрически ток чрез слънчеви клетки, устройства, направени от тънки слоеве от силиций или други полупроводникови материали.

Слънчева

електрическа централа

Предимства

недостатъци

Всички трябва да се замислим върху този въпрос:

топлинен двигател – това добро ли е или зло???

Решението на този проблем зависи преди всичко от вас и мен!!!