Termiskais dzinējs. Siltumdzinēju pielietojums Siltumdzinēju loma enerģētikas attīstības prezentācijā

“Tvaika dzinēju izgudrošanas vēsture” - Tvaika dzinējs. Priekšrocības. Pirmā tvaika lokomotīve. Heron tvaika turbīna. Tvaika dzinēju izgudrošanas vēsture. Nedaudz vēstures. Pirmā tvaika mašīna. Definīcija. Tvaika dzinēji. Mērķis. Ir grūti iedomāties mūsu dzīvi bez elektrības.

“Elektriskā strāva” 8. klase - Voltmetrs. Pašreizējais spēks. Ampere Andre Marie. Om Georgs. Pretestības mērvienība tiek uzskatīta par 1 omu. Ampermetrs. Strāvas mērvienība. Elektriskais spriegums vadītāja galos. Kustīgu elektronu mijiedarbība ar joniem. Strāvas mērīšana. Sprieguma mērīšana. Vadītāja pretestības noteikšana. Alesandro Volta. Spriegums. Pretestība ir tieši proporcionāla vadītāja garumam. Elektrība.

“Siltumdzinēju veidi” - veic darbu. Nodod siltuma daudzumu Q1 uz darba šķidrumu. Kā darbojas siltumdzinēji? Pēc tam mucas sakarsētajā daļā tika ielejams ūdens. Tehnoloģijās visplašāk izmantotais ir četrtaktu iekšdedzes dzinējs. Tvaiks, izplešoties, ar spēku un rēcienu izmeta serdi. Siltumdzinēju radīšanas vēsture. Siltumdzinēju pielietojums. TĀLU PAGĀTNI... Kas un kad to izgudroja? Galveno daļu koncepcija. Patērē daļu no saņemtā siltuma daudzuma Q2.

"Oma likuma formulējums" - pretestība. Volt. Apskatīsim elektrisko ķēdi. Vadītāja pretestība. Vads. Oma likums pilnīgai ķēdei. Oma likuma formula un formulējums. Vadītāja pretestības aprēķins. Formulas. Vadītāja pretestības formula. Vienības. Oma likums ķēdes posmam. Formulu trīsstūris. Vadītāja pretestība. Oma likums. Elektriskā pretestība. Pretestība.

"Pastāvīgie magnēti" - Ziemeļpols. Dzelzs magnetizācija. Magnētiskā lauka izcelsme. Zemes magnētiskais lauks. Magnētiskais lauks uz Mēness. Elektropārvades līniju slēgtība. Pretēji magnētiskie poli. Strāvas spole. Strāvas nesošās spoles magnētiskā darbība. Planētas Venēras magnētiskais lauks. Pastāvīgie magnēti. Zemes magnētiskie stabi. Magnētisko līniju īpašības. Magnētiskās anomālijas. Mākslīgie magnēti. Magnēts ar vienu polu.

“Atmosfēras spiediena ietekme” - projekta mērķis. Kā mēs dzeram. Kuram ir vieglāk staigāt pa dubļiem? Kā tiek izmantots atmosfēras spiediens? Kā zilonis dzer. Mušas un koku vardes var pieķerties loga stiklam. Cilvēks nevar viegli iziet cauri purvam. Atmosfēras gaisa spiediens. Atmosfēras spiediena klātbūtne cilvēkus mulsināja. Secinājumi. Kā mēs elpojam.

Lai izmantotu prezentāciju priekšskatījumus, izveidojiet Google kontu un piesakieties tajā: ​​https://accounts.google.com

Slaidu paraksti:

Siltuma dzinēji

Siltumdzinējs ir iekārta, kurā degvielas iekšējā enerģija tiek pārvērsta mehāniskajā enerģijā. Tvaika dzinējs Iekšdedzes dzinējs Tvaika un gāzes turbīnas Reaktīvie dzinēji Siltumdzinēju veidi Šobrīd tiek izmantoti arī siltumdzinēji, kas izmanto reaktorā izdalīto siltumu, kur notiek atomu kodolu šķelšanās un transformācija.

Ledusskapis – T 2 Q 2 Q 1 A ′ = Q 1 -Q 2 Siltumdzinēja efektivitāte Ideāla siltumdzinēja efektivitāte Siltumdzinēja darbības princips Cilindrs ar darba vielu Sildītājs – T 1

1 - čuguna cilindrs, kurā darbojas virzulis 2. Blakus cilindram atrodas tvaika sadales mehānisms. Tas sastāv no spoles kastes, kas savienota ar tvaika katlu. Papildus katlam kārba caur atveri 3 sazinās ar kondensatoru un ar cilindru caur diviem logiem 4 un 5. Kastē ir spole 6, ko darbina īpašs mehānisms caur iegrimi 7. Virzuļa tvaika dzinējs

2 1 Siltumdzinēju piemēri 1 - iekšdedzes dzinējs, 2 - raķešu dzinējs Darbības laikā siltumdzinējs saņem siltuma daudzumu Q 1 atbrīvo Q 2. Paveiktais darbs A′ = Q, - Q 2.

1 - gaisa ieplūde, 2 - kompresors, 3 - sadegšanas kamera, 4 - turbīna, 5 - sprausla. 1. Aviācijas turboreaktīvie dzinēji Siltuma dzinēju piemēri

1 - izplūdes gāzu caurule, 2 - sprausla, 3 - virzulis, 4 - gaisa filtrs, 5 - gaisa pūtējs, 6 - cilindrs, 7 - savienojošais stienis, 8 - kloķvārpsta. 2. Dīzelis

1 - ieplūdes caurule, 2 - turbīnas lāpstiņritenis, 3 - turbīnas vadošās lāpstiņas, 4 - izplūdes tvaika līnija. 3. Tvaika turbīna

Benzīna iekšdedzes dzinēja shēma Tvaika spēkstacijas aprīkojuma shēma Dīzeļdzinēja shēma

Turbīna (virzuļa mašīna) Kondensators Spiediena sūknis Ūdens cikla diagramma tvaika spēkstacijām Katls Sūkšanas sūknis Savākšana

Termoelektrostacijas aptuvenais enerģijas bilance Tvaika elektrostacijas ar turbīnu aptuvenais enerģijas bilance Tvaika spēkstacijas lietderības koeficients

Prezentācijas apraksts pa atsevišķiem slaidiem:

1 slaids

Slaida apraksts:

2 slaids

Slaida apraksts:

Siltumdzinējs ir iekārta, kas veic darbu, izmantojot kurināmā iekšējo enerģiju, siltumdzinējs, kas pārvērš siltumu mehāniskajā enerģijā, izmanto vielas termiskās izplešanās atkarību no temperatūras. Siltuma dzinēja darbība pakļaujas termodinamikas likumiem.

3 slaids

Slaida apraksts:

Termodzinējus - tvaika turbīnas - uzstāda termoelektrostacijās, kur tās darbina elektriskās strāvas ģeneratoru rotorus, kā arī visās atomelektrostacijās augstas temperatūras tvaika ražošanai. Visi galvenie mūsdienu transporta veidi pārsvarā izmanto siltumdzinējus: automašīnās - virzuļu iekšdedzes dzinējus, ūdens transportā - iekšdedzes dzinējus un tvaika turbīnas, dzelzceļā - dīzeļlokomotīves ar dīzeļdzinējiem, aviācijā - virzuļu, turboreaktīvo un reaktīvo dzinēju.

4 slaids

Slaida apraksts:

Tvaika dzinēji. Tvaika spēkstacija. Šos dzinējus darbina tvaiks. Lielākajā daļā gadījumu tie ir ūdens tvaiki, taču ir iespējamas mašīnas, kas strādā ar citu vielu (piemēram, dzīvsudraba) tvaikiem. Tvaika turbīnas tiek uzstādītas jaudīgās spēkstacijās un uz lieliem kuģiem. Virzuļdzinēji pašlaik tiek izmantoti tikai dzelzceļa un ūdens transportā (tvaika lokomotīvēs un tvaika kuģos).

5 slaids

Slaida apraksts:

Tvaika turbīna Šis ir rotācijas siltuma dzinējs, kas pārvērš tvaika potenciālo enerģiju vispirms kinētiskā enerģijā un pēc tam mehāniskā darbā. Tvaika turbīnas galvenokārt izmanto spēkstacijās un transporta spēkstacijās - kuģos un lokomotīvēs, kā arī tiek izmantotas jaudīgu pūtēju un citu agregātu vadīšanai.

6 slaids

Slaida apraksts:

Virzuļa tvaika dzinējs Virzuļa tvaika dzinēja pamatkonstrukcija, kas izgudrota 18. gadsimta beigās, lielā mērā ir saglabājusies līdz mūsdienām. Šobrīd tas ir daļēji aizstāts ar cita veida dzinējiem. Tomēr tam ir savas priekšrocības, kas dažkārt padara to labāku par turbīnu. Tā ir vadāmības vieglums, iespēja mainīt ātrumu un atpakaļgaitā.

7 slaids

Slaida apraksts:

Iekšdedzes dzinēji. Benzīna iekšdedzes dzinējs. Visizplatītākais moderno siltumdzinēju veids, kas uzstādīts uz automašīnām, lidmašīnām, cisternām, traktoriem, motorlaivām utt. Iekšdedzes dzinēji var darboties ar šķidro degvielu (benzīnu, petroleju utt.) vai ar degošu gāzi, kas tiek uzglabāta saspiestā veidā tēraudā. cilindros vai ekstrahē ar sauso destilāciju no koksnes (gāzes ģeneratoru dzinēji).

8 slaids

Slaida apraksts:

Dīzeļdzinējs Dīzeļdzinējs ir virzuļdzinējs iekšdedzes dzinējs, kas darbojas pēc atomizētas degvielas aizdedzes principa no saskares ar sakarsētu saspiestu gaisu. Dīzeļdzinēji darbojas ar dīzeļdegvielu. Aizdedziet ar karstu gaisu.

9. slaids

Slaida apraksts:

Reaktīvie dzinēji. Reaktīvais dzinējs ir dzinējs, kas rada kustībai nepieciešamo vilces spēku, pārvēršot degvielas potenciālo enerģiju darba šķidruma strūklas plūsmas kinētiskajā enerģijā. Ir divas galvenās reaktīvo dzinēju klases: Gaisa elpojošie dzinēji - siltumdzinēji, kas izmanto degvielas oksidēšanas enerģiju ar skābekli, kas tiek ņemts no atmosfēras. Šo dzinēju darba šķidrums ir sadegšanas produktu maisījums ar atlikušajām ieplūdes gaisa sastāvdaļām. Raķešu dzinēji satur visas uz kuģa esošās darba šķidruma sastāvdaļas un spēj darboties jebkurā vidē, arī bezgaisa telpā. Lai sadedzinātu degvielu, tai nav nepieciešams skābeklis no gaisa.

10 slaids

1. slaids

Siltuma dzinēji
Ierīces, kas pārvērš degvielas iekšējo enerģiju mehāniskajā enerģijā, sauc par siltumdzinējiem. Siltumdzinēju teoriju izstrādāja franču zinātnieks Nikolass Sadi Karno.

2. slaids

Pirmo universālo siltumdzinēju (tvaika dzinēju) 1774. gadā radīja izcilais angļu izgudrotājs Džeimss Vats. Taču pirms tam 1765. gadā krievu mehāniķis I. I. Polzunovs izgudroja tvaika-atmosfērisko iekārtu, taču viņa mašīna pēc vairāku mēnešu darba tika apturēta un pēc tam pilnībā izjaukta, kā rezultātā Polzunova darbs tika aizmirsts. gadu desmitiem. Vata mašīna kļuva plaši izplatīta un spēlēja milzīgu lomu pārejā uz mašīnu ražošanu. Tvaika dzinēja izgudrojums veicināja tvaika lokomotīvju, tvaikoņu un pirmo (tvaika) vagonu izveidi. Pirmās tvaika lokomotīves Anglijā radīja R. Trevitiks (1803) un J. Stīvensons (1814). Amerikānis R. Fultons tiek uzskatīts par tvaikoņa izgudrotāju. Viņš veica savus pirmos testus Sēnas upē Parīzē. Tomēr, kad 1804. gadā viņš vērsās pie Napoleona Bonaparta ar priekšlikumu pārcelt franču kuģus uz tvaika vilces izmantošanu, dīvainā kārtā viņam tika atteikts. Pēc kāda laika Fultons atgriezās dzimtenē, un 1807. gadā tvaikonis Claremont devās savā pirmajā reisā pa Hadzonas upi.

3. slaids

Enerģijas pārveide siltumdzinēju darbības laikā
Degvielai degot, ķīmiskā enerģija (potenciālā atomu mijiedarbības enerģija) tiek pārvērsta molekulu haotiskās kustības kinētiskajā enerģijā. Šajā gadījumā tiek uzkarsēta noteikta gāzes masa, ko sauc par darba šķidrumu. Gāze (darba šķidrums) izplešas, veicot darbu (kustinot virzuli). Šajā gadījumā gāze tiek atdzesēta, tas ir, molekulu kinētiskā enerģija tiek pārvērsta mehāniskajā enerģijā. Siltuma dzinēja darbība ir cikliska.

4. slaids

Siltumdzinēja pamatelementi
Darba šķidrums parasti ir gāze: Sildītājs ir sadedzināta kurināmā ar temperatūru T1, ar kuru saskaroties ar darba šķidrumu tiek nodots siltuma daudzums Q1; Ledusskapis ir vide ar temperatūru T2, saskaroties ar kuru no darba šķidruma tiek noņemts siltuma daudzums Q2

5. slaids

Noderīga siltumdzinēja darbība
Noderīgais darbs An ir vienāds ar starpību starp siltuma daudzumu Q1, ko darba šķidrums saņem no sildītāja, un siltuma daudzumu Q2, kas tiek nodots ledusskapim. Ap = Q1 – Q2

6. slaids

Siltumdzinēja darbības diagramma
Sildītājs
Darba šķidrums
Ledusskapis
Q1
Q2
A p = Q1-Q2
Efektivitāte

7. slaids

Siltuma dzinēja efektivitāte
Dzinēja veiktā darba attiecību pret no sildītāja saņemto siltuma daudzumu sauc par siltumdzinēja efektivitāti. Saskaņā ar Karno teorēmu no visiem iedomājamiem siltumdzinējiem ar sildītāja temperatūru T1 un ledusskapja temperatūru T2 maksimālo efektivitāti sasniegs šāds dzinējs, kura katrs darbības cikls ir slēgts process, kas grafiski attēlots attēlā (Karno cikls ).

8. slaids

T
T
R
V1
V4
1
2
3
4
V
ηmax= 1-
Carnot cikls
V2
V3
b
1
1-2 izotermiska izplešanās temperatūrā T1
2-3 adiabātiskā izplešanās Q=0
3-4 izotermiska saspiešana temperatūrā T2
4
4-1 adiabātiskā kompresija Q=0

Siltuma dzinēji Un vides aizsardzība

Kad milzīga pretrunu pasaule,

Iegūstiet pietiekami daudz bezmaksas spēles -

Kā cilvēka sāpju prototips,

No ūdeņu bezdibeņa paceļas manā priekšā.

Un šajā stundā skumja daba,

Guļus apkārt, smagi nopūšoties,

Un viņai nepatīk mežonīga brīvība,

Kur ļaunums nav atdalāms no labā.

N. Zabolotskis

Siltumdzinēja shematiskā diagramma

1 – sildītājs

2 – ledusskapis

3 – darba šķidrums

Pirmais tvaika dzinējs - EOLIPILS

Aleksandrijas gārnis,

I – II gadsimts. AD

H 2 O

Severi tvaika sūknis (1698)

Tomass Saverijs (1650-1715)

"Uguns mašīna"

Deniss Papins (1707)

Deniss Papīns

Tvaika-atmosfēras virzulis

Newcomen sūknis (1710)

Tomass Ņūkomens

Tvaika dzinējs

I.I. Polzunova (1763)

Polzunovs Ivans Ivanovičs

Tvaiks Vata dzinējs (1765)

Džeimss Vats (1736 – 1819)

Gāzes dzinēji

Etjēns Lenuārs

(1822 – 1900)

Gāzes dzinējs Otto

Nikolauss Augusts Otto

• Tvaika dzinējs
• Iekšdedzes dzinējs (ICE)
• Tvaika turbīna
• Gāzes turbīna
• Reaktīvo dzinēju

Termiskā

auto

Ūdens

Virzulis

Degviela

Tvaika turbīna

Gāzes turbīna

Ūdens

Tvaika vai gāzes strūkla

Asmeņi

Degviela

Tvaika turbīna

Turbīna L.A. Peltons, 1880. gads

Pirmais turbopropelleru "Turbinia", 1897

Dzinēja iekšējais degšana

Mehāniskais darbs

Degviela

Dzesēšana

Reaktīvo dzinēju

Degviela

Gāzes strūkla

Atgrūšanās

Pieteikums siltuma dzinēji

Aviācija

Ūdens transports

Kosmosa raķetes

Automobiļu rūpniecība

Siltuma dzinēju ietekme uz vidi

Atmosfēras gaisa sastāvs

Sastāvdaļas

atmosfēra

slāpeklis (N 2 )

skābeklis (O 2 )

oglekļa dioksīds (CO 2 )

argons (Ar)

ūdens tvaiki

Automašīnu skaits uz mūsu lielceļiem un pilsētām ir pieaudzis 5 reizes.

Viena vidējas slodzes kravas automašīna izdala 2,5 - 3 kg svina gadā

Ja karburators nedarbojas pareizi, palielinās CO un CO saturs 2 atmosfērā

Tas noved pie siltumnīcas efekta veidošanās

Lielā pilsētas iztērēti gāzes automašīnas izveidot smogs

Gāzes turbīnu dzinēju izplūdes gāzes satur CO 2 , NĒ 2 , ogļūdeņraži, sodrēji, aldehīdi

Palaižot un atgriežoties uz Zemes, raķešu dzinēji iznīcina Zemes ozona slāni.

slimības, ko izraisa piesārņojums vidi

• Bronhīts
• Bronhiālā astma
• Pneimonija
• Sirdskaite
• Insults
• Kuņģa čūla

Alternatīvie enerģijas avoti

Alternatīva (vai atjaunojamie) enerģijas avoti ( RES) tiek saukti par enerģijas avotiem, kas ļauj iegūt enerģiju, neizmantojot tradicionālos fosilos kurināmos (naftu, gāzi, ogles utt.)

plūdmaiņas

elektrostacija

Mehāniskais (kinētiskais)

ūdens enerģija

Mehāniskais (kinētiskais)

turbīnas enerģija

Elektroenerģija

plūdmaiņu spēkstacija

Jūru krastos būvē plūdmaiņu spēkstacijas, kur Mēness un Saules gravitācijas spēki divas reizes dienā maina ūdens līmeni. Ūdens līmeņa svārstības krasta tuvumā var sasniegt 13 metrus.

plūdmaiņu spēkstacija

Priekšrocības

Trūkumi

Vēja elektrostacija

Kinētiskā

Vēja enerģija

Mehāniskais (kinētiskais)

turbīnas enerģija

Darbības princips:

Vējš griež vējdzirnavu lāpstiņas, dzenot elektriskā ģeneratora vārpstu.

Ģenerators savukārt ražo elektroenerģiju.

Elektroenerģija

Vēja elektrostacija

Priekšrocības

Trūkumi

Ģeotermālās elektrostacijas

Tie pārvērš Zemes iekšējo siltumu (karstā tvaika-ūdens avotu enerģiju) elektroenerģijā.

Zemes enerģija

Tvaika iekšējā enerģija

Mehāniskais (kinētiskais)

tvaika enerģija

Mehāniskais (kinētiskais)

turbīnas enerģija

Elektroenerģija

Ģeotermālās elektrostacijas

Trūkumi

Priekšrocības

Saules elektrostacija

Saules elektrostacija (SES)- inženierbūve, kas pārvērš saules starojumu elektroenerģijā.

Saules enerģija

Tvaika iekšējā enerģija

Mehāniskais (kinētiskais)

tvaika enerģija

Mehāniskais (kinētiskais)

turbīnas enerģija

Elektroenerģija

Saules elektrostacija

Visas saules elektrostacijas (SPP)

ir sadalīti vairākos veidos:

• SES torņa tips
• Trauki tipa SES
• SES, izmantojot foto baterijas
• SPP, izmantojot paraboliskos koncentratorus
• Apvienotā SES
• Balonu saules elektrostacijas

Saules elektrostacija

Saules starojuma enerģiju var pārvērst tiešā elektriskajā strāvā, izmantojot saules baterijas, ierīces, kas izgatavotas no plānām silīcija plēvēm vai citiem pusvadītāju materiāliem.

Saules

elektrostacija

Priekšrocības

Trūkumi

Mums visiem ir jādomā par šo jautājumu:

siltuma dzinējs - tas ir labi vai ļauni???

Šīs problēmas risinājums galvenokārt ir atkarīgs no jums un manis!!!