Презентација „Топлински мотори и нивна примена“. Презентација на тема „топлински мотори“ Презентација за улогата на топлинските мотори во националната економија
ТИП НА ЧАСОТ: учење нов материјал.
МАТЕРИЈАЛИ И ОПРЕМА:
компјутер, мултимедијален проектор, екран, мултимедијална презентација.
МЕТОДИ: вербално, визуелно, барање проблем.
ФОРМИ НА РАБОТА: колективна, индивидуална, групна.
ВИД НА РАБОТА: пополнување на кластер, проучување на нова тема со помош на стратегијата „Размисли за себе - во парови - сподели“, самостојна работа со учебникот.
ПЛАН ЗА ЛЕКЦИЈА:
I. Организациски момент. Организација на групи. Декларација за целта и целите на часот. Проверка на домашната задача. (Тренинг“ Поминете на топлина »)
II. Проучување на нов материјал.
Изјава (наставник)
Момци, пред да преминеме на учење нов материјал, да се потсетиме на клучните поими кои ќе ни помогнат да одлучиме за темата на денешната лекција. И во ова ќе ни помогне крстозбор, чиј клучен збор е директно поврзан со темата на денешната лекција. (поделени во 3 групи според сликите од „Топлински мотори“. 1- група „мотор со внатрешно согорување“, 2- група „турбини на пареа и гас“, 3-група „млазен мотор“. Формирани се 3 групи и вашата задача е да се открие секој од видовите .
Секоја група избира свој капетан на групата и го одржува редот со пополнување на листот за оценување на ученикот.
Ф.И. студент
Домашна работа
Проблем Ниво А (5-10)
Одговори на прашања
Нова тема
Проблем Ниво А (11,12,1,3,)
Ниво Б (4,5,6)
СЛАЈД-1. Прашања.
1. Еден од начините за промена на внатрешната енергија на телото ( пренос на топлина).
2. Извор на енергија што се користи во индустријата, транспортот, земјоделството и секојдневниот живот ( гориво).
3. Кинетичка, потенцијална, внатрешна ( енергија).
4. Даваш дрво - јаде, од вода - умира ( оган).
5. Брзината на движење на молекулите зависи од оваа вредност ( температура).
6.Енергетска единица ( Ват).
7. Процесот на комбинирање на молекулите на горивото со кислородот, кој ослободува енергија ( согорување).
8. Мерна единица на енергија ( Џул).
9. Еден тип на пренос на топлина ( радијација).
Взаемна проверка (9-10-„5“, 7-8-„4“, 5-6-„3“)
СЛАЈД-2. Тема и цели на часот. Проучување нова тема (користење материјал од учебникот).
Темата на денешната лекција е „Топлински мотори“
Денес на часот ќе учиме: Пополнете го кластерот.
Човечкиот живот е невозможен без употреба на различни видови енергија, чии извори се различни видови гориво, ветер, сонце, одлив и проток. Постојат различни типови на машини кои во својата работа спроведуваат трансформација на еден вид на енергија во друг. Ќе разгледаме еден тип на машина - топлински мотор.
Дефиниција.
СЛАЈД-3. Како се случува ова?
„Напад на мозокот“Видео кое покажува модел на работа на едноставен топлински мотор.
Шема - класификација на топлински мотори.
Постојат неколку видови топлински мотори: парна машина, мотор со внатрешно согорување, парни и гасни турбини, млазен мотор. Во сите овие мотори, енергијата на горивото прво се претвора во енергија на гас (или пареа). Гасот, проширувајќи се, работи и во исто време се лади. Дел од нејзината внатрешна енергија се претвора во механичка енергија.
Работете во групи „Размислете сами - споделете во парови - кажете“ да ги разгледаат типовите топлински мотори. 1- група „мотор со внатрешно согорување“, 2- група „парни и гасни турбини“, 3- група „млазен мотор“, изведба на секоја група со своја презентација.
Структура на моторот и формула за ефикасност.
Оние. Топлинскиот мотор се состои од грејач (уред каде што се согорува гориво), работна течност и фрижидер. Гасот или пареата, која е работната течност, прима одредена количина на топлина (Q1) од грејачот. Работната течност, загревајќи се, се шири и работи (А П) поради неговата внатрешна енергија. Дел од енергијата (Q2) се пренесува во фрижидерот заедно со отпадната пареа или издувните гасови.
Поголемиот дел од енергијата на горивото не се користи корисно, туку се губи во околниот простор.
ПРАШАЊЕ НА НАСТАВНИКОТ: Како се вика количината што покажува колку од енергијата ослободена од горивото се претвора во корисна работа од топлинскиот мотор? ( Ефикасност)
ПРАШАЊЕ НА НАСТАВНИКОТ: Запомнете како да ја пронајдете ефикасноста на едноставен механизам? Одговор на студентот: ( Најдете го односот на корисна работа и потрошена)
За да ја пронајдете ефикасноста на топлинскиот мотор, треба да го пронајдете односот на совршената корисна работа (А П) на моторот, до енергијата добиена од грејачот (Q1).
Односно, ефикасноста покажува кој дел од енергијата ослободена од горивото се претвора во корисна работа. Колку е поголем овој дел од енергијата, толку е поекономичен моторот.
ПРАШАЊЕ НА НАСТАВНИКОТ: Споредете ги вредностите на Q1 и Q2. ( Q1>П2)
ПРАШАЊЕ НА НАСТАВНИКОТ: Колку Q1 > Q2? ( на вредноста на Ап)
ПРАШАЊЕ НА НАСТАВНИКОТ: Како можеш да најдеш корисна работа? ( Q1 -П2)
Така А П= Q1 - Q2 и
ПРАШАЊЕ НА НАСТАВНИКОТ: Споредете ги вредностите на Q1 - Q2 и Q1. ( Q1 -П2< П1)
ПРАШАЊЕ НА НАСТАВНИКОТ: Што можете да кажете за значењето на дропката ( помалку од 1)
Тоа значи дека ефикасноста е секогаш помала од 1, а ако е изразена како процент, тогаш помала од 100%.
III.Решавање на задачата на секоја група Ниво А (11,12,13)
Задача: Која е ефикасноста на топлинскиот мотор ако четвртина од енергијата на горивото се претвори во корисна работа? (25%)
СЛАЈД. Минута за физичко образование.
ФИЗИЧКА МИНУТА
СЛАЈД. Изјава.
III Консолидација на изучениот материјал.
Па, сега уште еднаш накратко да го повториме она што го научивме на денешната лекција.
- Кои машини се нарекуваат топлински мотори?
- Какви видови топлински мотори знаете?
- Што е грејач на мотор со внатрешно согорување?
- Што е фрижидер со мотор со внатрешно согорување?
- Од колку циклуси се состои циклусот на моторот со внатрешно согорување?
- Која мерка е прикажана на слика 27 од учебникот?
Сега би сакал да проверам колку добро сте го научиле новиот материјал. За да го направите ова, ви предлагам да седнете на компјутерите и да одговорите на прашањата од тестот. Но, компјутерот ќе го оцени вашето знаење. А јас и ти ќе извлечеме заклучоци за тоа на што треба да внимаваш при подготовката на домашната работа.
Рефлексија: (заврши ја реченицата)
Денес можам да ја оценам мојата работа како „___“.
Денеска дознав...
Беше интересно…
Сфатив дека ...
Сега можам…
Научив…
Успеав…
Ќе се обидам….
Бев изненаден...
Јас сакав…
IV Сумирање.
Домашна задача: §21-24 Проблем Ниво Б (4-6, 9,10)
Погледнете ја содржината на документот
„Синопсис + презентација на часот по физика Термички мотори“
- Еден од начините за промена на внатрешната енергија на телото
( грејач г аха ).
2. Извор на енергија што се користи во индустријата, транспортот, земјоделството и секојдневниот живот
( топли В О ).
- Кинетичка, потенцијална, внатрешна
( енергија И Јас ).
- Ако му дадеш на дрво, тоа го јаде ако му дадеш вода, умира;
( О Г тој ).
5. Брзината на движење на молекулите зависи од оваа вредност
( темпера А турнеја ).
6. Единица за напојување
( Ват Т ).
7. Процесот на комбинирање на молекулите на горивото со кислородот, кој ослободува енергија
( планини д ција ).
8. Енергетска единица
( Џоу л б ).
9. Еден од видовите на пренос на топлина што го добиваме од сонцето
( И зрачење ).
ТЕМА НА ЧАСОТ: Топлински мотори
- ЦЕЛИ НА ЧАСОТ:
- Формирање концепти и идеи за топлинските мотори, неговите типови, принципот на работа на мотор со внатрешно согорување, ефикасноста на топлинскиот мотор.
- Развој на логично размислување, меморија, способност да се најде оптимален начин за завршување на дадена задача; способност за правилно објаснување физички концепти и феномени; подобрување на вештините за работа со персонален компјутер.
- Еколошка едукација.
Топлински мотори се нарекуваат машини во кои внатрешната енергија на горивото се претвора во механичка енергија.
Видови топлински мотори:
(инсталирани во сите термоелектрани, нуклеарните централи, воден транспорт, железнички транспорт сега се практично заменети).
Парни турбини.
Мотори со внатрешно согорување.
(патен транспорт, воздухопловна, земјоделска и градежна опрема).
Млазни мотори.
(авијација, астронаутика).
Временска рамка на пронајдоци на топлински мотори
1690 – D. Papen’s парно-атмосферска машина
1705 - T. Newcomen’s парно-атмосферска машина за кревање вода од рудникот
1763-1766 – парна машина на И.И.Ползунов
1784 – парна машина J. Watt
1865 – мотор со внатрешно согорување N. Otto
1871 – машина за ладење K. Linde
1897 – R. Дизел мотор со внатрешно согорување (со самозапалување)
Парна турбина- тип на парна машина во која млаз на пареа, дејствувајќи на лопатките на роторот, предизвикува негова ротација.
Историјата на турбините е историја на водното тркало.
Водно тркало со лопатки од 16 век
Водно тркало де ла Фе, 1740 година.
Водно тркало од 14 век
Сегнер тркало 1750
Тркало на Поазел, 1825 година
Турбини
Лавал парна турбина, 1889 година.
Капланска турбина, 1900 година.
Ојлер турбина, 1754 година.
Турбина на модерна хидроцентрала
Креатор на првата клипна парна машина - 1690 година
Во 1711-1712 година Англискиот пронаоѓач, ковачот Томас Њукомен ја изградил првата машина од типот на клип со пареа (парно-атмосферска).
Парна машина од И.И.Ползунов
Во април 1763 година, Ползунов ја демонстрираше работата на огнена машина“.
за потребите на фабриката“
Парната машина на Џ. Ват
- Во 1781 година, Џејмс Ват добил патент за пронајдокот на вториот модел на неговата машина.
- Во 1782 година беше изградена оваа извонредна машина, првата универзална парна машина со „двојно дејство“.
Мотор со внатрешно согорување N. Otto
До 1863 година, првиот примерок на мотор со атмосферски гас со клип од авионски мотор и рачен стартер кој работи на мешавина од бензин и воздух беше подготвен.
Машина за ладење K. Linde
Доделувањето на награда за изум на машина за ладење за кристализација на парафин го поттикна професорот во 1870 година да се справи со теоријата за тогаш непостоечката индустрија за ладење. Три години подоцна, првиот прототип на парната машина фон Линде, кој користеше метил етер како течност за ладење, беше тестиран во пиварницата во Аугсбург. Во исто време, професорот доби патент за својот изум во државата Баварија, а на 9 август 1877 година, царски патент за машина со „втор дизајн“ што работеше на амонијак.
R. Дизел мотор со внатрешно согорување (со самозапалување)
1878 – 1888 година Рудолф Дизел работи на создавање мотор со фундаментално нов дизајн. Му текнало да создаде мотор за апсорпција кој ќе работи на амонијак, а горивото би било специјален прав добиен од јаглен.
Мотор со внатрешно согорување
Првиот четиритактен мотор со внатрешно согорување работеше на гас. Измислен е во 1878 година од самоукиот германски физичар Николај Ото.
во 1885 година бил изграден мотор со внатрешно согорување со карбуратор кој работи на бензин.
- Моторот со внатрешно согорување со карбуратор има уред-карбуратор во кој влегуваат бензин и воздух, што резултира со запалива смеса .
4-тактен мотор
- 1 удар - како резултат на движењето на клипот надолу, запаливата смеса се вшмукува низ влезниот вентил, излезниот вентил е затворен.
- 2 тактен - клипот ја компресира запаливата смеса, се загрева и се запали со електрична искра од свеќа.
- 3 такт - топли гасови - производи од согорување на запалива смеса - притиснете го клипот и турнете го надолу Движењето на клипот се пренесува на коленестото вратило со помош на поврзувачка шипка.
- 4 тактен - клипот се крева и ги турка издувните гасови низ издувниот вентил, кој се отвора во тоа време
График на промени во состојбата на гасот во цилиндарот на моторот со внатрешно согорување на стр, V- Дијаграм .
- 1.2-Внесување
- 2.3-Компресија
- 3.4-Работен удар
- 4,5,6,7 ослободување
- Малата тежина, компактноста и релативно високата ефикасност (25-30%) доведоа до широка употреба на мотори со карбуратор. Тие ги напојуваат автомобилите, мотоциклите, моторните чамци и се користат во моторните пили.
- Но, има и недостатоци: тие работат на скапо висококвалитетно гориво, се прилично сложени по дизајн, имаат голема брзина на ротација на вратилото на моторот, а нивните издувни гасови ја загадуваат атмосферата.
Четиритактен дизел мотор
Измислен од германскиот инженер Рудолф ДИЗЕЛ (1858 - 1913) во 1897 година.
Првата мерка
Како што клипот се движи надолу, атмосферскиот воздух влегува во цилиндерот преку влезниот вентил.
Втора мерка
Како што клипот се движи нагоре, воздухот е адијабатски компримиран до притисок од приближно 1,2 * 10 6 Pa, што доведува до зголемување на неговата температура на крајот на ударот до 500-700 0 C.
Трета мерка
Гасовите формирани за време на согорувањето го притискаат клипот и произведуваат корисна работа додека клипот се движи надолу. Притисокот на гасот што се шири се одржува приближно константен. На крајот на согорувањето на инјектираниот дел од горивото, се јавува адијабатско проширување на гасот. На крајот на ударот, издувниот вентил се отвора и притисокот паѓа.
Четврта мерка
Клипот се движи нагоре и ги турка производите од согорувањето во атмосферата.
График на промени во состојбата на гасот во цилиндерот DD на стр, V-дијаграм.
Изобари 1-2 - 1 мерка
Изобари 2-3- 2 мерки
И Зобара 3-4 , изотерма 4-5 , изохора 5-6 - 3 отчукувања
И Зобара 6-7 - 4 мерка
Предности на дизел мотор:
Поголема ефикасност (35-40%).
Ниска потрошувачка на гориво
Ефтино гориво
Голем вртежен момент
Недостатоци на дизел мотор:
Помала моќност во споредба со бензинските мотори
Поголема маса
Ракетен мотор
РАКЕТЕН МОТОР, млазен мотор кој не ја користи околината (воздух, вода) за работа. Хемиските ракетни мотори се вообичаени (електрични, нуклеарни и други ракетни мотори се развиваат и тестираат). Наједноставниот ракетен мотор работи на компримиран гас. Според нивната намена, тие прават разлика помеѓу забрзување, кочење, контрола итн. Се користат на ракети (оттука и името), авиони итн. Главен мотор во астронаутиката.
Оштетување на животната средина
Негативното влијание на топлинските мотори врз животната средина е поврзано со различни фактори.
- Прво, при согорување на горивото, се користи кислород од атмосферата, како резултат на што содржината на кислород во воздухот постепено се намалува.
- Второ, согорувањето на горивото е придружено со ослободување на јаглерод диоксид во атмосферата.
- Трето, при согорување на јаглен и нафта, атмосферата се загадува со азотни и сулфурни соединенија, кои се штетни за здравјето на луѓето.
- А автомобилските мотори испуштаат два до три тони олово во атмосферата секоја година.
Емисиите на штетни материи во атмосферата не се единствениот аспект на влијанието на енергијата врз природата. Според законите на термодинамиката, производството на електрична и механичка енергија, во принцип, не може да се изврши без ослободување на значителни количини топлина во околината. Ова не може да не доведе до постепено зголемување на просечната температура на земјата. Една од областите поврзани со заштитата на животната средина е зголемувањето на ефикасноста на користењето на енергијата и борбата за нејзино спасување.
- Еден од начините за намалување на загадувањето на животната средина е да се користат дизел мотори во автомобилите наместо бензински мотори со карбуратор, чие гориво не содржи соединенија на олово. Ветувачки е развојот на автомобили кои користат електрични мотори или мотори кои користат водород како гориво наместо бензински мотори. Униформно движење на автомобилите, елиминирање на метежот
- Поставување на ограничувањето на брзината во градот на 60 km/h
- Отстранување на товарните текови од градските граници
- Навремено отстранување на дефекти на моторот
Дијаграм на топлински мотор
Грејач Т 1
П 1
Работна течност (гас)
A = Q 1 - П 2
П 2
Фрижидер Т 2
Токсичност на оловните соединенија P b (C 2 H 5) 4
- Дејствува на нервниот систем
- Предизвикува ментална ретардација
- Болести на мозокот
- Ги деактивира ензимите
Pb(C 2 Х 5 ) 4 + 4KI ------ 4 C 2 Х 5 K+PbI 4
Pb 4+ + 4I - ------ PbI 4
жолта боја
Безбедно нивоа во крвта
0,2- 0,8 × 10 -4 %
Задача: Ниво А бр. 11,12,13 Ниво Б бр. 4, 5, 6
Домашна задача: §22-24
Задача: Ниво А бр. 14 Ниво Б бр. 9,10
Топлински мотори И заштита на животната средина
Кога огромен свет на противречности,
Доста од бесплатната игра -
Како прототип на човечка болка,
Од бездната на водата се издига пред мене.
И во овој час тажна природа,
Лежејќи наоколу, силно воздивнувајќи,
И таа не ја сака дивата слобода,
Каде што злото е неразделно од доброто.
N. Zabolotsky
Шематски дијаграм на топлински мотор
1 - грејач
2 – фрижидер
3 – работна течност
Првата парна машина - ЕОЛИПИЛ
Херон од Александрија,
I – II век. АД
Х 2 О
Севери парна пумпа (1698)
Томас Сејвери (1650-1715)
„Огнена машина“
Денис Папин (1707)
Денис Папин
Парно-атмосферски клип
Newcomen пумпа (1710)
Томас Њукомен
Парна машина
И.И. Ползунова (1763)
Ползунов Иван Иванович
Пареа Моторот на Ват (1765)
Џејмс Ват (1736 – 1819)
Мотори на гас
Етјен Леноар
(1822 – 1900)
Ото гасен мотор
Николаус Август Ото
- Парна машина
- Мотор со внатрешно согорување (ICE)
- Парна турбина
- Гасна турбина
- Млазен мотор
Термички
автомобил
Вода
Клипот
Гориво
Парна турбина
Гасна турбина
Вода
Млаз од пареа или гас
Сечила
Гориво
Парна турбина
Турбина Л.А. Пелтон, 1880 година
Првиот турбопроп „Турбинија“, 1897 година
Внатрешен мотор согорување
Механичка работа
Гориво
Ладење
Млазен мотор
Гориво
Гасен млаз
Одбивност
Апликација топлински мотори
Авијација
Воден транспорт
Вселенски ракети
Автомобилската индустрија
Влијанието на топлинските мотори врз животната средина
Состав на атмосферски воздух
Компоненти
атмосфера
азот (Н 2 )
кислород (О 2 )
јаглерод диоксид (CO 2 )
аргон (Ar)
водена пареа
Бројот на автомобили на нашите автопати и градови е зголемен за 5 пати.
Еден камион со средна должност испушта 2,5 - 3 kg олово годишно
Ако карбураторот не функционира, содржината на CO и CO се зголемува 2 во атмосферата
Ова доведува до формирање на ефект на стаклена градина
Во големи градови потрошени гасови Автомобили создаваат смог
Издувните гасови од моторите на гасната турбина содржат CO 2 , НЕ 2 , јаглеводороди, саѓи, алдехиди
При лансирање и враќање на Земјата, ракетните мотори ја уништуваат озонската обвивка на Земјата.
Болести, предизвикани од загадување животната средина
- Бронхитис
- Бронхијална астма
- Пневмонија
- Срцева слабост
- Мозочен удар
- Чир на желудникот
Алтернативни извори на енергија
Алтернатива (или обновливи) извори на енергија ( ОИЕ) се нарекуваат извори на енергија кои овозможуваат да се добие енергија без употреба на традиционални фосилни горива (нафта, гас, јаглен, итн.)
Плимата и осеката
централа
Механички (кинетички)
водена енергија
Механички (кинетички)
енергија на турбината
Електрична енергија
приливна електрана
Плимните електрани се изградени на бреговите на морињата, каде гравитационите сили на Месечината и Сонцето го менуваат нивото на водата два пати на ден. Флуктуациите на нивото на водата во близина на брегот може да достигнат 13 метри.
приливна електрана
Предности
Недостатоци
Ветерна централа
Кинетички
ветровита енергија
Механички (кинетички)
енергија на турбината
Принцип на работа:
Ветерот ги врти сечилата на ветерницата, придвижувајќи го вратилото на електричниот генератор.
Генераторот за возврат произведува електрична енергија.
Електрична енергија
Ветерна централа
Предности
Недостатоци
Геотермални централи
Тие ја претвораат внатрешната топлина на Земјата (енергијата на изворите на топла пареа-вода) во електрична енергија.
Земјината енергија
Внатрешна енергија на пареа
Механички (кинетички)
енергија на пареа
Механички (кинетички)
енергија на турбината
Електрична енергија
Геотермални централи
Недостатоци
Предности
Соларна централа
Соларна централа (SES)- инженерска структура која служи за претворање на сончевото зрачење во електрична енергија.
Енергија на сонцето
Внатрешна енергија на пареа
Механички (кинетички)
енергија на пареа
Механички (кинетички)
енергија на турбината
Електрична енергија
Соларна централа
Сите соларни централи (СПП)
се поделени на неколку видови:
- Тип на кула SES
- СЕС од тип на садови
- SES користејќи фото-батерии
- СПП кои користат параболични концентратори
- Комбиниран SES
- Балонски соларни централи
Соларна централа
Енергијата од сончевото зрачење може да се претвори во директна електрична струја преку соларни ќелии, уреди направени од тенки слоеви од силициум или други полупроводнички материјали.
Соларни
централа
Предности
Недостатоци
Сите ние треба да размислиме за ова прашање:
топлински мотор – дали е ова добро или зло???
Решението на овој проблем првенствено зависи од вас и од мене!!!
Топлински мотор е уред кој врши работа со користење на внатрешната енергија на горивото. Сите топлински мотори имаат заедничко својство на периодично работење (цикличност), како резултат на што работната течност периодично се враќа во првобитната состојба.
Парниот мотор е топлински мотор со надворешно согорување кој ја претвора енергијата на пареата во механичка работа на повратното движење на клипот, а потоа во ротационото движење на вратилото. Првиот познат уред кој се напојува со пареа е опишан од Херон од Александрија во првиот век.
Мотор со внатрешно согорување е топлински мотор кој ја претвора топлината од согорувањето на горивото во механичка работа. Првиот практично употреблив мотор со внатрешно согорување на гас бил дизајниран од францускиот механичар Етјен Леноар () во 1860 година. Моќноста на моторот беше 8,8 kW (12 КС).
Парна турбина е топлински мотор во кој енергијата на пареата се претвора во механичка работа. Гасната турбина е континуиран топлински мотор во кој апаратот на сечилото ја претвора енергијата на компримираниот и загреан гас во механичка работа на вратилото.
Млазен мотор е мотор кој создава влечна сила неопходна за движење со претворање на внатрешната енергија на горивото во кинетичка енергија на млазниот тек на работната течност. Млазниот мотор го измислиле Ханс фон Охаин, истакнат германски дизајнерски инженер и Френк Витл.
Државна образовна институција на АД „Сеопфатно училиште во казнените установи“, Благовешченск
Топлински мотори.
Топлинските мотори се машини во кои внатрешната енергија на горивото се претвора во механичка енергија.
Првиот топлински мотор познат за нас беше парна турбина со надворешно согорување, измислена во 8-ми (или 10-ти?) век од нашата ера. ера во Римската империја. Овој изум не беше развиен, веројатно поради ниското ниво на технологија во тоа време (на пример, лежиштето сè уште не беше измислено).
Подоцна, во Кина се појавија барут и ракета барут. Тоа беше релативно едноставен уред. Од механичка гледна точка, ракетата во прав не беше топлинска машина, но од гледна точка на физиката, таа беше топлинска мотор. Веќе во 17 век, научниците се обидоа да измислат топлински мотор заснован на оружје од барут.
Проектил барут во античка Кина
- Видови топлински мотори
- Топлински мотори со надворешно согорување:
1. Стирлинг мотор е термички апарат во кој гасовита или течна работна течност се движи во затворен простор. Овој уред се заснова на периодично ладење и загревање на работната течност. Во овој случај, енергијата што произлегува кога се менува волуменот на работната течност се извлекува. Моторот Стирлинг може да работи од кој било извор на топлина.
За прв пат беше патентиран од шкотскиот свештеник Роберт Стирлинг на 27 септември 1816 година. Сепак, првите елементарни „мотори на топол воздух“ биле познати на крајот на 17 век, многу пред Стирлинг. Достигнувањето на Стирлинг беше додавањето на јазол, кој тој го нарече „економија“.
Роберт Стирлинг -
творец на познатата алтернатива на парната машина, именувана по него.
Во 1843 година, Џејмс Стирлинг го користел овој мотор во фабриката каде што работел како инженер во тоа време. Во 1938 година, Philips инвестираше во мотор Стирлинг со над двесте коњски сили и над 30% ефикасност. Моторот Стирлинг има многу предности и бил широко користен во ерата на парните машини.
2.Парна машина
Џејмс Ват - шкотски инженер-пронаоѓач, креатор на универзалната парна машина
Шема на работа на парната машина на Ват
Главен плус парни мотори - едноставност и одлични влечни квалитети. Во овој случај, можете да направите без менувач. Поради оваа причина, погодно е да се користи парен мотор како влечен мотор.
Недостатоци: ниска ефикасност, мала брзина, постојана потрошувачка на вода и гориво, голема тежина
Парна машина - секој топлински мотор со надворешно согорување што ја претвора енергијата на пареата во механичка работа.
Камион со парен мотор
Пареа противпожарна машина
Трактор со парна машина
(Ефикасноста) на топлинскиот мотор може да се дефинира како сооднос на корисна механичка работа со потрошената количина на топлина содржана во горивото. Остатокот од енергијата се ослободува во околината во форма на топлина. Парната машина која испушта пареа во атмосферата ќе има ефикасност од 1 до 8% подобрен мотор може да ја подобри ефикасноста до 25% или дури и повеќе.
Термоелектрана може да постигне ефикасност од 30-42%. Постројките со комбиниран циклус можат да постигнат ефикасност од 50-60%.
Кај термоелектраните, ефикасноста се зголемува со користење на делумно исцрпена пареа за потребите за греење и производство. Во овој случај, се користи до 90% од енергијата на горивото, а само 10% се фрлаат бескорисно во атмосферата.
ТОПЛИНСКИ МОТОРИ СО ВНАТРЕШНО согорување:
- МРАЗ (мотор со внатрешно согорување) е мотор при чие работење дел од запаленото гориво се претвора во механичка енергија.
Беше измислен и создаден првиот мотор со внатрешно согорување
Е. Леноар во 1860 година. Работниот циклус се состои од четири удари, поради оваа причина овој мотор се нарекува и четиритактен мотор. Во моментов, таков мотор најчесто се наоѓа во автомобилите.
Рудолф Дизел (1858-1913).
Германски инженер, креатор на мотор со внатрешно согорување,
моментално се користи
2. Ротирачки мотор со внатрешно согорување
Овој тип на мотор е релативно едноставен и може да се создаде во која било големина. Наместо клипови, се користи ротор, ротирачки во посебна комора. Ги содржи влезните и издувните порти, како и свеќичката. Со овој тип на дизајн, четиритактниот циклус се изведува без механизам за дистрибуција на гас. Во ротирачки мотор со внатрешно согорување може да се користи евтино гориво. Исто така, практично не создава вибрации и е поевтин и посигурен за производство од клипните топлински мотори.
„Мазда“ базирана на ротационен мотор.
3. Ракетни и млазни термални мотори.
Суштината на овие уреди е дека потисокот не се создава со пропелер, туку со ослободување на издувните гасови од моторот.
Тие можат да создадат нацрт во простор без воздух.
Постојат цврсто гориво, хибридно и течно). И последниот подтип се турбопроп термо мотори. Енергијата се создава од пропелерот и со ослободување на издувните гасови.
Дијаграм за дизајн на млазен мотор
Ан-140 - товарно-патнички авион со турбопроп
Слајд 1
Топлински мотори
Уредите што ја претвораат внатрешната енергија на горивото во механичка се нарекуваат топлински мотори. Теоријата за топлински мотори ја разви францускиот научник Никола Сади Карно.
Слајд 2
Првиот универзален топлински мотор (парна машина) е создаден во 1774 година од извонредниот англиски пронаоѓач Џејмс Ват. На ова, сепак, му претходеше пронајдокот на парно-атмосферска машина во 1765 година од страна на рускиот механичар И. И. децении. Машината на Ват стана широко распространета и одигра огромна улога во преминот кон машинско производство. Пронајдокот на парната машина придонесе за создавање на парни локомотиви, парабродови и првите (парни) автомобили. Првите парни локомотиви биле создадени во Англија од страна на R. Trevithick (1803) и J. Stephenson (1814). Американецот R. Fulton се смета за пронаоѓач на парабродот. Тој ги спроведе своите први тестови на реката Сена во Париз. Меѓутоа, кога во 1804 година му се обратил на Наполеон Бонапарта со предлог да ги префрли француските бродови на употреба на влечење со пареа, чудно е доволно, тој бил одбиен. По некое време, Фултон се вратил во својата татковина, а во 1807 година, парабродот Клермонт тргнал на своето прво патување по реката Хадсон.
Слајд 3
Конверзија на енергија за време на работата на топлинските мотори
Кога горивото согорува, хемиската енергија (потенцијална енергија на интеракција на атомите) се претвора во кинетичка енергија на хаотичното движење на молекулите. Во овој случај, одредена маса на гас се загрева, што се нарекува работна течност. Гасот (работната течност) се шири, врши работа (поместување на клипот). Во овој случај, гасот се лади, односно кинетичката енергија на молекулите се претвора во механичка енергија. Дејството на топлинскиот мотор е циклично.
Слајд 4
Основни елементи на топлински мотор
Работната течност обично е гас: Грејач е изгорено гориво со температура Т1, во контакт со која количината на топлина Q1 се пренесува на работната течност; Фрижидер е средина со температура Т2, во контакт со која се отстранува количина на топлина Q2 од работниот флуид.
Слајд 5
Корисна работа на топлински мотор
Корисната работа An е еднаква на разликата помеѓу количината на топлина Q1 што ја прима работната течност од грејачот и количината на топлина Q2 дадена на фрижидерот. Ap = Q1 – Q2
Слајд 6
Дијаграм за работа на топлинскиот мотор
Грејач
Работна течност
Фрижидер
П1
П2
A p = Q1-Q2
Ефикасност
Слајд 7
Ефикасност на топлинскиот мотор
Односот на работата што ја врши моторот до количината на топлина добиена од грејачот се нарекува ефикасност на топлинскиот мотор. Според теоремата на Карно, од сите можни топлински мотори со температура на грејачот Т1 и температура на фрижидерот Т2, максималната ефикасност ќе се постигне со таков мотор, чијшто работен циклус е затворен процес, графички прикажан на сликата (Циклус на Карно ).
Слајд 8
Т
Т
Р
V1
V4
1
2
3
4
В
ηmax= 1-
Циклус на Карно
V2
V3
б
1
1-2 изотермална експанзија на температура Т1
2-3 адијабатско проширување Q=0
3-4 изотермална компресија на температура Т2
4
4-1 адијабатска компресија Q=0