Termikus motor. Hőgépek alkalmazása A hőgépek szerepe az energiafejlesztésben

„A gőzgépek feltalálásának története” - Gőzgép. Előnyök. Az első gőzmozdony. Heron gőzturbina. A gőzgépek feltalálásának története. Egy kis történelem. Az első gőzkocsi. Meghatározás. Gőzgépek. Cél. Nehéz elképzelni az életünket áram nélkül.

„Elektromos áram” 8. osztály - Voltmérő. Áramerősség. Amper Andre Marie. Om Georg. Az ellenállás mértékegysége 1 ohm. Árammérő. Az áram mértékegysége. Elektromos feszültség a vezető végein. Mozgó elektronok kölcsönhatása ionokkal. Árammérés. Feszültségmérés. A vezető ellenállásának meghatározása. Alessandro Volta. Feszültség. Az ellenállás egyenesen arányos a vezeték hosszával. Elektromosság.

„Hőmotorok típusai” - Munkát végez. A Q1 hőmennyiséget adja át a munkaközegnek. Hogyan működnek a hőmotorok? Ezután vizet öntöttek a hordó felmelegített részébe. A technikában legszélesebb körben használt négyütemű belső égésű motor. A gőz kitágulva, erővel és üvöltéssel kilökte a magot. A hőgépek létrehozásának története. Hőgépek alkalmazása. TOVÁBBI MÚLT... Ki találta fel és mikor? A fő részek fogalma. Elfogyasztja a kapott hőmennyiség egy részét Q2.

"Ohm törvényének megfogalmazása" - Ellenállás. Volt. Vegyünk egy elektromos áramkört. A vezető ellenállása. Huzal. Ohm törvénye a teljes áramkörre. Az Ohm-törvény képlete és megfogalmazása. A vezető ellenállásának számítása. Képletek. Vezető ellenállási képlete. Egységek. Ohm törvénye az áramkör egy szakaszára. Képletek háromszöge. Vezető ellenállás. Ohm törvénye. Elektromos ellenállás. Ellenállás.

"Állandó mágnesek" - Északi-sark. A vas mágnesezése. A mágneses tér eredete. A Föld mágneses tere. Mágneses mező a Holdon. Villamos vezetékek zártsága. Ellentétes mágneses pólusok. Áram tekercs. Áramvezető tekercs mágneses hatása. A Vénusz bolygó mágneses tere. Állandó mágnesek. A Föld mágneses pólusai. A mágneses vonalak tulajdonságai. Mágneses anomáliák. Mesterséges mágnesek. Egy pólusú mágnes.

„A légköri nyomás hatása” – A projekt célja. Hogyan iszunk. Kinek könnyebb sárban járni? Hogyan használják a légköri nyomást? Hogyan iszik egy elefánt. A legyek és a leveli békák rátapadhatnak az ablaküvegre. Az ember nem tud könnyen átmenni a mocsáron. Légköri légnyomás. A légköri nyomás jelenléte megzavarta az embereket. Következtetések. Hogyan lélegzünk.

A prezentáció előnézetének használatához hozzon létre egy Google-fiókot, és jelentkezzen be: https://accounts.google.com

Diafeliratok:

Hőmotorok

A hőgép olyan gép, amelyben az üzemanyag belső energiája mechanikai energiává alakul. Gőzgép Belső égésű motor Gőz- és gázturbinák Sugárhajtómű Hőgép típusok Jelenleg olyan hőgépeket is alkalmaznak, amelyek a reaktorban felszabaduló hőt használják fel, ahol az atommagok hasadása és átalakulása történik.

Hűtőgép – T 2 Q 2 Q 1 A ′ = Q 1 -Q 2 Hőgép hatásfoka Ideális hőmotor hatásfoka Hőgép működési elve Henger munkaanyaggal Fűtő – T 1

1 - öntöttvas henger, amelyben a 2 dugattyú fut. A gőzelosztó mechanizmus a henger mellett található. A gőzkazánhoz csatlakoztatott orsódobozból áll. A kazánon kívül a doboz a 3 lyukon keresztül kommunikál a kondenzátorral és a hengerrel két ablakon keresztül 4 és 5. A doboz tartalmaz egy 6 orsót, amelyet egy speciális mechanizmus hajt meg 7 huzaton keresztül. Dugattyús gőzgép

2 1 Példák hőgépekre 1 - belső égésű motor, 2 - rakétamotor Működés közben egy hőgép olyan mennyiségű hőt kap, amelyből Q 1 szabadul fel Q 2. Elvégzett munka A′ = Q, - Q 2.

1 - levegő bemenet, 2 - kompresszor, 3 - égéstér, 4 - turbina, 5 - fúvóka. 1. Repülőgép turbóhajtómű Példák hőmotorokra

1 - kipufogógáz cső, 2 - fúvóka, 3 - dugattyú, 4 - légszűrő, 5 - légfúvó, 6 - henger, 7 - összekötő rúd, 8 - főtengely. 2. Dízel

1 - bemeneti cső, 2 - turbina járókerék, 3 - turbina vezetőlapátok, 4 - kilépő gőzvezeték. 3. Gőzturbina

Benzines belső égésű motor rajza Gőzerőmű berendezésének rajza Dízelmotor rajza

Turbina (dugattyús gép) Kondenzátor Nyomásszivattyú Vízciklus diagram egy gőzerőműhöz Kazán Szívószivattyú Gyűjtemény

Hőerőmű hozzávetőleges energiamérlege Turbinás gőzerőmű hozzávetőleges energiamérlege Gőzerőmű hatásfoka

A prezentáció leírása külön diánként:

1 csúszda

Dia leírása:

2 csúszda

Dia leírása:

A hőgép olyan berendezés, amely a tüzelőanyag belső energiájának felhasználásával végzi a munkát, a hőt mechanikai energiává alakító hőgép egy anyag hőtágulásának a hőmérséklettől való függését használja fel. A hőmotor működése betartja a termodinamika törvényeit.

3 csúszda

Dia leírása:

Hőmotorokat - gőzturbinákat - telepítenek a hőerőművekbe, ahol az elektromos áramfejlesztők forgórészét hajtják, valamint minden atomerőműben magas hőmérsékletű gőz előállítására. A modern közlekedés minden fő típusa túlnyomórészt hőmotorokat használ: autókban - dugattyús belsőégésű motorok, vízi közlekedésben - belső égésű motorok és gőzturbinák, vasúton - dízelmotoros dízelmozdonyok, repülésben - dugattyús, turbó- és sugárhajtóműves motorok.

4 csúszda

Dia leírása:

Gőzgépek. Gőzerőmű. Ezeket a motorokat gőz hajtja. Az esetek túlnyomó többségében ez vízgőz, de lehetségesek olyan gépek is, amelyek más anyagok (például higany) gőzeivel dolgoznak. A gőzturbinákat nagy teljesítményű erőművekben és nagy hajókon telepítik. Dugattyús motort jelenleg csak a vasúti és vízi közlekedésben (gőzmozdonyok és gőzhajók) használnak.

5 csúszda

Dia leírása:

Gőzturbina Ez egy forgó hőmotor, amely a gőz potenciális energiáját először mozgási energiává, majd mechanikai munkává alakítja át. A gőzturbinákat elsősorban erőművekben és szállító erőművekben - hajókban és mozdonyokban - használják, valamint nagy teljesítményű fúvók és egyéb egységek meghajtására is használják.

6 csúszda

Dia leírása:

Dugattyús gőzgép A 18. század végén feltalált dugattyús gőzgép alapkialakítása nagyrészt a mai napig fennmaradt. Jelenleg részben más típusú motorokra cserélték. Ennek azonban megvannak a maga előnyei, amelyek néha előnyösebbé teszik a turbinával szemben. Ez a könnyű kezelhetőség, a sebesség és a hátramenet megváltoztatásának lehetősége.

7. dia

Dia leírása:

Belső égésű motorok. Benzin belső égésű motor. A modern hőmotorok legelterjedtebb típusa, amelyet autókra, repülőgépekre, tankokra, traktorokra, motorcsónakokra stb. szerelnek fel. A belső égésű motorok folyékony tüzelőanyaggal (benzin, kerozin stb.) vagy acélban sűrített formában tárolt éghető gázzal működhetnek. hengerekben vagy száraz desztillációval nyerik ki fából (gázgenerátoros motorok).

8 csúszda

Dia leírása:

Dízelmotor A dízelmotor egy dugattyús belső égésű motor, amely a porlasztott üzemanyag begyújtásának elvén működik a fűtött sűrített levegővel való érintkezésből. A dízelmotorok dízel üzemanyaggal működnek. Forró levegővel gyújtsuk meg.

9. dia

Dia leírása:

Sugárhajtóművek. A sugárhajtómű olyan motor, amely az üzemanyag potenciális energiáját a munkafolyadék sugáráramának kinetikus energiájává alakítva hozza létre a mozgáshoz szükséges vonóerőt. A sugárhajtóműveknek két fő osztálya van: Légbeszívású motorok – hőmotorok, amelyek az üzemanyag légkörből vett oxigénnel történő oxidációjának energiáját használják fel. Ezeknek a motoroknak a munkafolyadéka égéstermékek keveréke a beszívott levegő többi komponensével. A rakétahajtóművek a fedélzeten lévő munkafolyadék összes alkatrészét tartalmazzák, és bármilyen környezetben képesek működni, beleértve a levegőtlen teret is. Az üzemanyag elégetéséhez nincs szüksége a levegőből származó oxigénre.

10 csúszda

1. dia

Hőmotorok
Azokat az eszközöket, amelyek az üzemanyag belső energiáját mechanikai energiává alakítják, hőmotoroknak nevezzük. A hőmotorok elméletét Nicolas Sadi Carnot francia tudós dolgozta ki.

2. dia

Az első univerzális hőgépet (gőzgépet) a kiváló angol feltaláló, James Watt alkotta meg 1774-ben. Ezt azonban megelőzte, hogy 1765-ben I. I. Polzunov orosz szerelő feltalálta a gőz-atmoszférikus gépet, de gépét több hónapos munka után leállították, majd teljesen leszerelték, aminek következtében Polzunov munkája a feledés homályába merült. évtizedekben. Watt gépe széles körben elterjedt, és óriási szerepet játszott a gépi gyártásra való átállásban. A gőzgép feltalálása hozzájárult a gőzmozdonyok, gőzhajók és az első (gőz)kocsik létrejöttéhez. Az első gőzmozdonyokat R. Trevithick (1803) és J. Stephenson (1814) alkotta meg Angliában. Az amerikai R. Fultont tartják a gőzhajó feltalálójának. Első tesztjeit a Szajna folyón végezte Párizsban. Amikor azonban 1804-ben Bonaparte Napóleonhoz fordult azzal a javaslattal, hogy a francia hajókat állítsák át a gőzvontatás használatára, furcsa módon elutasították. Egy idő után Fulton visszatért hazájába, és 1807-ben a Claremont gőzhajó elindult első útjára a Hudson folyó mentén.

3. dia

Energiaátalakítás a hőgépek működése közben
Az üzemanyag elégetésekor a kémiai energia (az atomok kölcsönhatásának potenciális energiája) a molekulák kaotikus mozgásának kinetikus energiájává alakul. Ebben az esetben egy bizonyos tömegű gázt felmelegítenek, amelyet munkaközegnek neveznek. A gáz (munkafolyadék) kitágul, munkát végez (mozgatja a dugattyút). Ebben az esetben a gáz lehűl, vagyis a molekulák mozgási energiája mechanikai energiává alakul. A hőmotor működése ciklikus.

4. dia

A hőgép alapelemei
A munkaközeg általában gáz: A fűtőelem T1 hőmérsékletű elégetett tüzelőanyag, amellyel érintkezve Q1 hőmennyiség jut a munkaközegbe; A hűtőszekrény olyan T2 hőmérsékletű környezet, amellyel érintkezve a Q2 hőmennyiség távozik a munkaközegből.

5. dia

A hőmotor hasznos működése
Az An hasznos munka egyenlő a fűtőberendezéstől a munkaközeg által kapott Q1 hőmennyiség és a hűtőszekrénynek adott Q2 hőmennyiség különbségével. Ap = Q1 – Q2

6. dia

A hőmotor működési diagramja
Fűtő
Munkafolyadék
Hűtő
Q1
Q2
A p = Q1-Q2
Hatékonyság

7. dia

A hőmotor hatékonysága
A motor által végzett munka és a fűtőberendezéstől kapott hőmennyiség arányát a hőmotor hatásfokának nevezzük. Carnot tétele szerint az összes elképzelhető hőgép közül T1 fűtési hőmérséklettel és T2 hűtőhőmérsékletű a maximális hatásfokot egy ilyen motor fogja elérni, amelynek minden egyes működési ciklusa zárt folyamat, amelyet grafikusan ábrázol az ábra (Carnot ciklus ).

8. dia

T
T
R
V1
V4
1
2
3
4
V
ηmax= 1-
Carnot ciklus
V2
V3
b
1
1-2 izoterm tágulás T1 hőmérsékleten
2-3 adiabatikus expanzió Q=0
3-4 izoterm kompresszió T2 hőmérsékleten
4
4-1 adiabatikus kompresszió Q=0

Hőmotorok És környezetvédelem

Amikor az ellentmondások hatalmas világa,

Legyen elég az ingyenes játékból -

Mint az emberi fájdalom prototípusa,

A vizek mélységéből emelkedik elém.

És ebben az órában a szomorú természet,

Heverni, nagyot sóhajtva,

És nem szereti a vad szabadságot,

Ahol a rossz elválaszthatatlan a jótól.

N. Zabolotsky

Hőgép sematikus diagramja

1 – fűtő

2 – hűtőszekrény

3 – munkafolyadék

Az első gőzgép - EOLIPIL

Alexandriai gém,

I-II század. HIRDETÉS

H 2 O

Severi gőzszivattyú (1698)

Thomas Savery (1650-1715)

"Tűzgép"

Denis Papin (1707)

Denis Papin

Gőz-atmoszférikus dugattyú

Newcomen szivattyú (1710)

Thomas Newcomen

Gőzgép

I.I. Polzunova (1763)

Polzunov Ivan Ivanovics

Gőz Watt motorja (1765)

James Watt (1736 – 1819)

Gázmotorok

Etienne Lenoir

(1822 – 1900)

Gázmotor Otto

Nikolaus August Otto

• Gőzgép
• Belső égésű motor (ICE)
• Gőzturbina
• Gázturbina
• Repülőgép hajtómű

Termikus

autó

Víz

Dugattyú

Üzemanyag

Gőzturbina

Gázturbina

Víz

Gőz- vagy gázsugár

Pengék

Üzemanyag

Gőzturbina

Turbina L.A. Pelton, 1880

Az első turbóprop "Turbinia", 1897

Motor belső égés

Gépészeti munka

Üzemanyag

Hűtés

Repülőgép hajtómű

Üzemanyag

Gázláng

Taszítás

Alkalmazás hőgépek

Repülés

Vízi közlekedés

Űrrakéták

Autóipar

A hőmotorok hatása a környezetre

A légköri levegő összetétele

Alkatrészek

légkör

nitrogén (N 2 )

oxigén (O 2 )

szén-dioxid (CO 2 )

argon (Ar)

vízpára

Ötszörösére nőtt az autók száma autópályáinkon és városainkon.

Egy közepes teherbírású teherautó évente 2,5-3 kg ólmot bocsát ki

Ha a karburátor meghibásodik, a CO- és CO-tartalom nő 2 a légkörben

Ez üvegházhatás kialakulásához vezet

Nagyban városok költött gázok autók teremt szmog

A gázturbinás motorok kipufogógázai CO-t tartalmaznak 2 , NEM 2 , szénhidrogének, korom, aldehidek

A rakétahajtóművek kilövéskor és a Földre való visszatéréskor elpusztítják a Föld ózonrétegét.

Betegségek, szennyezés okozta környezet

• Hörghurut
• Bronchiális asztma
• Tüdőgyulladás
• Szív elégtelenség
• Stroke
• Gyomorfekély

Alternatív energia források

Alternatív (vagy megújuló) energiaforrások ( RES) energiaforrásoknak nevezzük, amelyek lehetővé teszik az energia beszerzését hagyományos fosszilis tüzelőanyagok (olaj, gáz, szén stb.) használata nélkül.

Árapály

erőmű

Mechanikai (kinetikai)

vízenergia

Mechanikai (kinetikai)

turbina energiája

Elektromos energia

árapály erőmű

Az árapály-erőművek a tengerek partjain épülnek, ahol a Hold és a Nap gravitációs ereje naponta kétszer változtatja a vízszintet. A vízszint ingadozása a part közelében elérheti a 13 métert.

árapály erőmű

Előnyök

Hibák

Szélerőmű

Kinetikus

Szélenergia

Mechanikai (kinetikai)

turbina energiája

Működési elve:

A szél forgatja a szélmalom lapátjait, meghajtja az elektromos generátor tengelyét.

A generátor viszont elektromos energiát termel.

Elektromos energia

Szélerőmű

Előnyök

Hibák

Geotermikus erőművek

Átalakítják a Föld belső hőjét (a forró gőz-víz források energiáját) elektromossággá.

Föld energia

A gőz belső energiája

Mechanikai (kinetikai)

gőzenergia

Mechanikai (kinetikai)

turbina energiája

Elektromos energia

Geotermikus erőművek

Hibák

Előnyök

Naperőmű

Naperőmű (SES)- a napsugárzás elektromos energiává alakítását szolgáló mérnöki szerkezet.

A nap energiája

A gőz belső energiája

Mechanikai (kinetikai)

gőzenergia

Mechanikai (kinetikai)

turbina energiája

Elektromos energia

Naperőmű

Minden naperőmű (SPP)

több típusra oszthatók:

• SES torony típus
• Ételek típusú SES
• SES fotóelemekkel
• SPP-k parabolikus koncentrátorokat használva
• Kombinált SES
• Balloon naperőművek

Naperőmű

A napsugárzásból származó energia egyenárammá alakítható át napelemeken, vékony szilíciumfilmekből vagy más félvezető anyagokból készült eszközökön keresztül.

Nap

erőmű

Előnyök

Hibák

Mindannyiunknak el kell gondolkodnunk ezen a kérdésen:

hőerőgép - ez jó vagy rossz???

Ennek a problémának a megoldása elsősorban rajtad és rajtam múlik!!!