Тепловые двигатели. История создания. Устройство. Принцип действия. Коэффициент полезного действия

1. Презентация на тему: Тепловые двигатели. История создания. Устройство. Принцип действия. Коэффициент полезного действия.

Применение
{
П-121
Хомяков Андрей Вадимович

2. Тепловые двигатели

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.
Тепловые двигатели

3. История создания

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.
История создания

4. 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 внешнего сгорания

5. 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)
Тепловые двигатели внутреннего сгорания

6. Устройство

7. Коэффициент полезного действия

8. Применение теплового двигателя

1. Наибольшее значение имеет использование тепловых двигателей (в основном мощных паровых турбин)
на тепловых электростанциях, где они приводят в движение роторы генераторов электрического тока.
Около 80% всей электроэнергии в нашей стране вырабатывается на тепловых электростанциях.
2. Тепловые двигатели (паровые турбины) устанавливают также на атомных электростанциях. На этих
станциях для получения пара высокой температуры используется энергия атомных ядер.
3. На всех основных видах современного транспорта преимущественно используются тепловые двигатели.
На автомобилях применяют поршневые двигатели внутреннего сгорания с внешним образованием
горючей смеси (карбюраторные двигатели) и двигатели с образованием горючей смеси непосредственно
внутри цилиндров (дизели). Эти же двигатели устанавливаются на тракторах.
4. На железнодорожном транспорте до середины XX в. основным двигателем была паровая машина.
Теперь же главным образом используют тепловозы с дизельными установками и электровозы. Но и
электровозы получают энергию от тепловых двигателей электростанций.
5. На водном транспорте используются как двигатели внутреннего сгорания, так и мощные турбины для
крупных судов.
6. В авиации на легких самолетах устанавливают поршневые двигатели, а на огромных лайнерах —
турбовинтовые и реактивные двигатели, которые также относятся к тепловым двигателям. Реактивные
двигатели применяются и на космических ракетах.
7. Без тепловых двигателей современная цивилизация немыслима. Мы не имели бы дешевую
электроэнергию и были бы лишены всех видов современного скоростного транспорта
Применение теплового двигателя

9. Спасибо за просмотр, я старался Хорошего вам дня, Борис Иванович!