"Дулааны хөдөлгүүр ба тэдгээрийн хэрэглээ" танилцуулга. "Дулааны хөдөлгүүр" сэдэвт илтгэл Дулааны хөдөлгүүрийн үндэсний эдийн засагт гүйцэтгэх үүргийн талаархи илтгэл

ХИЧЭЭЛИЙН ТӨРӨЛ: шинэ материал сурах.

МАТЕРИАЛ, ТОНОГ ТӨХӨӨРӨМЖ:

компьютер, мультимедиа проектор, дэлгэц, мультимедиа танилцуулга.

АРГА: аман, харааны, асуудал хайх.

АЖЛЫН ХЭЛБЭР: хамтын, хувь хүн, бүлэг.

АЖЛЫН ТӨРӨЛ: кластер бөглөх, "Өөрийгөө бод - хосоороо - хуваалцах" стратеги ашиглан шинэ сэдвийг судлах, сурах бичигтэй бие даан ажиллах.

ХИЧЭЭЛИЙН ТӨЛӨВЛӨГӨӨ:

I. Зохион байгуулалтын мөч. Бүлгүүдийн зохион байгуулалт. Хичээлийн зорилго, зорилгыг тунхаглах. Гэрийн даалгавраа шалгаж байна. (Сургалт" Дулаанаар дамжуулаарай »)

II.Шинэ материалыг судлах.

Мэдэгдэл (багш)

Залуус аа, шинэ материал сурахаасаа өмнө өнөөдрийн хичээлийн сэдвийг шийдэхэд туслах гол нэр томъёог санацгаая. Үүний түлхүүр үг нь өнөөдрийн хичээлийн сэдэвтэй шууд холбоотой кроссворд танд туслах болно. ("Дулааны хөдөлгүүр"-ийн зургийн дагуу 3 бүлэгт хуваагдана. 1- "дотоод шаталтат хөдөлгүүр", 2- бүлэг "уур ба хийн турбин", 3- бүлэг "тийрэлтэт хөдөлгүүр". 3 бүлэг байгуулагдаж, таны даалгавар. төрөл бүрийг илчлэх явдал юм.

Бүлэг бүр өөрийн бүлгийн ахлагчаа сонгож, оюутны үнэлгээний хуудсыг бөглөж дарааллыг сахина.

Ф.И. оюутан

Гэрийн даалгавар

Асуудлын түвшин А (5-10)

Асуултуудын хариултууд

Шинэ сэдэв

Асуудлын түвшин А (11,12,1,3,)

Б түвшин (4,5,6)

САЙД-1. Асуултууд.

1. Биеийн дотоод энергийг өөрчлөх аргуудын нэг ( дулаан дамжуулагч).

2. Үйлдвэр, тээвэр, хөдөө аж ахуй, өдөр тутмын амьдралд хэрэглэгддэг эрчим хүчний эх үүсвэр ( түлш).

3.Кинетик, потенциал, дотоод ( эрчим хүч).

4. Та мод өгдөг - тэр иддэг, уснаас - тэр үхдэг ( гал).

5. Молекулуудын хөдөлгөөний хурд нь энэ утгаас хамаарна ( температур).

6. Эрчим хүчний нэгж ( Ватт).

7. Түлшний молекулуудыг хүчилтөрөгчтэй нэгтгэх үйл явц нь энерги ялгаруулдаг ( шаталт).

8. Эрчим хүчний хэмжилтийн нэгж ( Жоуль).

9.Нэг төрлийн дулаан дамжуулалт ( цацраг).

Харилцан шалгах (9-10-“5”, 7-8-“4”, 5-6-“3”)

САЙД-2. Хичээлийн сэдэв, зорилго. Шинэ сэдвийг судлах (сурах бичгийн материалыг ашиглах).

Өнөөдрийн хичээлийн сэдэв бол "Дулааны хөдөлгүүр"

Өнөөдөр хичээл дээр бид дараахь зүйлийг сурах болно: Кластер бөглөх.

Төрөл бүрийн түлш, салхи, нар, уналт, урсгал зэрэг янз бүрийн төрлийн эрчим хүчийг ашиглахгүйгээр хүний ​​амьдрал боломжгүй юм. Нэг төрлийн энергийг нөгөөд хувиргах ажлыг ажилдаа хэрэгжүүлдэг янз бүрийн төрлийн машинууд байдаг. Бид нэг төрлийн машиныг авч үзэх болно - дулааны хөдөлгүүр.

Тодорхойлолт.

САЙД-3. Энэ нь яаж болдог вэ?

"Тархины дайралт"Энгийн дулааны хөдөлгүүрийн ажиллагааны загварыг харуулсан видео.

Схем - дулааны хөдөлгүүрийн ангилал.

Уурын хөдөлгүүр, дотоод шаталтат хөдөлгүүр, уурын болон хийн турбин, тийрэлтэт хөдөлгүүр зэрэг хэд хэдэн төрлийн дулааны хөдөлгүүрүүд байдаг. Эдгээр бүх хөдөлгүүрт түлшний энерги нь эхлээд хийн (эсвэл уурын) энерги болж хувирдаг. Өргөж буй хий нь ажиллаж, нэгэн зэрэг хөргөнө. Түүний дотоод энергийн нэг хэсэг нь механик энерги болж хувирдаг.

Дулааны хөдөлгүүрийн төрлийг авч үзэхийн тулд "Өөрийгөө бод - хосоороо хуваалц - хэл" гэсэн бүлгүүдэд ажилла. 1- бүлэг “дотоод шаталтат хөдөлгүүр”, 2- бүлэг “уур ба хийн турбин”, 3- бүлэг “тийрэлтэт хөдөлгүүр”, бүлэг тус бүрийн гүйцэтгэл өөр өөрийн танилцуулгатай.

Хөдөлгүүрийн бүтэц, үр ашгийн томъёо.

Тэдгээр. Дулааны машин нь халаагч (түлш шатаах төхөөрөмж), ажлын шингэн, хөргөгчөөс бүрдэнэ. Ажлын шингэн болох хий буюу уур нь халаагуураас тодорхой хэмжээний дулааныг авдаг (Q1). Ажлын шингэн нь халж, өргөжиж, ажилладаг (А П) дотоод энергийн улмаас. Эрчим хүчний нэг хэсэг (Q2) нь хаягдал уур эсвэл утааны хийн хамт хөргөгчинд шилждэг.

Түлшний энергийн ихэнх хэсгийг ашиг тустай ашигладаггүй, харин хүрээлэн буй орон зайд алддаг.

БАГШИЙН ​​АСУУЛТ: Түлшнээс ялгарах энергийн хэд нь дулааны машин ашигтай ажилд хувирч байгааг харуулдаг хэмжигдэхүүнийг юу гэж нэрлэдэг вэ? ( Үр ашиг)

БАГШИЙН ​​АСУУЛТ: Энгийн механизмын үр ашгийг хэрхэн олохоо санаж байна уу? Оюутны хариулт: ( Ашигтай ажил, зарцуулсан харьцааг ол)

Дулааны хөдөлгүүрийн үр ашгийг олохын тулд та төгс ашигтай ажлын харьцааг олох хэрэгтэй (А П) хөдөлгүүрийн халаагуураас хүлээн авсан энергид (Q1).

Өөрөөр хэлбэл, үр ашиг нь түлшнээс ялгарах энергийн аль хэсэг нь ашигтай ажилд хувирч байгааг харуулдаг. Эрчим хүчний энэ хэсэг их байх тусам хөдөлгүүр илүү хэмнэлттэй байдаг.

БАГШИЙН ​​АСУУЛТ: Q1 ба Q2-ын утгыг харьцуул. ( Q1>Q2)

БАГШИЙН ​​АСУУЛТ: Q1 > Q2 хэр их вэ? ( Ap-ийн утга хүртэл)

БАГШИЙН ​​АСУУЛТ: Яаж хэрэгтэй ажил олох вэ? ( Q1 -Q2)

Тиймээс А П= Q1 - Q2 ба

БАГШИЙН ​​АСУУЛТ: Q1 - Q2 ба Q1-ийн утгыг харьцуулна уу. ( Q1 -Q2< Q1)

БАГШИЙН ​​АСУУЛТ: Бутархайн утгын талаар та юу хэлж чадах вэ ( 1-ээс бага)

Энэ нь үр ашиг нь үргэлж 1-ээс бага, хэрэв хувиар илэрхийлбэл 100% -иас бага байна гэсэн үг юм.

III.Бүлэг бүрийн асуудлыг шийдвэрлэх А түвшин (11,12,13)

Даалгавар: Түлшний эрчим хүчний дөрөвний нэгийг ашигтай ажилд хувиргавал дулааны хөдөлгүүрийн үр ашиг ямар байх вэ? (25%)

SLIDE. Биеийн тамирын минут.

БИЕИЙН МИНУТ

SLIDE. Мэдэгдэл.

III.Судалсан материалыг нэгтгэх.

За одоо өнөөдрийн хичээлээр сурсан зүйлээ дахин товчхон давтъя.

• Ямар машинуудыг дулааны хөдөлгүүр гэж нэрлэдэг вэ?
• Та ямар төрлийн дулааны хөдөлгүүрийг мэддэг вэ?
• Дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн халаагуур гэж юу вэ?
• Дотоод шаталтат хөдөлгүүртэй хөргөгч гэж юу вэ?
• Дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн цикл хэдэн циклээс бүрдэх вэ?
• Сурах бичгийн 27-р зурагт ямар хэмжүүрийг харуулсан бэ?

Одоо би та шинэ материалыг хэр сайн сурсан бэ гэдгийг шалгахыг хүсч байна. Үүнийг хийхийн тулд би танд компьютерийн ард суугаад тестийн асуултуудад хариулахыг санал болгож байна. Гэхдээ компьютер таны мэдлэгийг үнэлэх болно. Мөн та бид хоёр гэрийн даалгавраа бэлтгэхдээ юуг анхаарах ёстой талаар дүгнэлт хийх болно.

Тусгал: (өгүүлбэрийг дуусгах)

Өнөөдөр би ажлаа “___” гэж дүгнэж байна.

Өнөөдөр би олж мэдсэн ...
Сонирхолтой байсан…
Би үүнийг ойлгосон ...
Одоо би чадна…
Би сурсан…
Би зохион байгуулсан…
Би хичээх болно….
Би их гайхаж байлаа...
Би хүссэн…

IV. Дүгнэж байна.

Гэрийн даалгавар: §21-24 Бодлого Б түвшин (4-6, 9,10)

Баримт бичгийн агуулгыг үзэх
"Дулааны хөдөлгүүрүүд" Физик хичээлийн тойм + танилцуулга

• Биеийн дотоод энергийг өөрчлөх арга замуудын нэг

( халаагуур г ааа ).

2. Аж үйлдвэр, тээвэр, хөдөө аж ахуй, өдөр тутмын амьдралд хэрэглэгддэг эрчим хүчний эх үүсвэр

( топли В О ).

• Кинетик, потенциал, дотоод

( эрчим хүч Тэгээд I ).

• Модонд өгвөл иднэ, ус өгвөл үхнэ

( О Г тэр ).

5. Молекулуудын хөдөлгөөний хурд нь энэ утгаас хамаарна

( ааштай А аялал ).

6. Эрчим хүчний нэгж

( Ват Т ).

7. Түлшний молекулыг хүчилтөрөгчтэй нэгтгэх үйл явц нь энерги ялгаруулдаг

( уулс д tion ).

8. Эрчим хүчний нэгж

( Жоу л б ).

9. Бидний нарнаас авдаг дулаан дамжуулалтын нэг хэлбэр

( Тэгээд цацраг туяа ).

ХИЧЭЭЛИЙН СЭДЭВ: Дулааны хөдөлгүүрүүд

• ХИЧЭЭЛИЙН ЗОРИЛГО:
• Дулааны хөдөлгүүр, түүний төрөл, дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн ажиллах зарчим, дулааны хөдөлгүүрийн үр ашгийн тухай ойлголт, санааг бий болгох.
• Логик сэтгэлгээ, ой санамж, өгөгдсөн даалгаврыг гүйцэтгэх оновчтой аргыг олох чадварыг хөгжүүлэх; физикийн ойлголт, үзэгдлийг зөв тайлбарлах чадвар; хувийн компьютертэй ажиллах ур чадварыг сайжруулах.
• Байгаль орчны боловсрол.

Дулааны хөдөлгүүрүүд түлшний дотоод энергийг механик энерги болгон хувиргадаг машин гэж нэрлэдэг.

Дулааны хөдөлгүүрийн төрлүүд:

(Бүх дулааны цахилгаан станц, атомын цахилгаан станц, усан тээвэр, төмөр замын тээвэрт суурилуулсан одоо бараг солигдсон).

Уурын турбинууд.

Дотоод шаталтат хөдөлгүүрүүд.

(зам тээвэр, нисэх, хөдөө аж ахуй, барилгын тоног төхөөрөмж).

Тийрэлтэт хөдөлгүүрүүд.

(нисэх, сансрын нисгэгч).

Дулааны хөдөлгүүрийн шинэ бүтээлийн цаг хугацаа

1690 – Д.Папенийн уур амьсгалын машин

1705 - Уурхайгаас ус өргөх зориулалттай Т.Ньюкоменийн уурын агаар мандлын машин

1763-1766 - И.И.Ползуновын уурын хөдөлгүүр

1784 – Ж.Ваттын уурын хөдөлгүүр

1865 – дотоод шаталтат хөдөлгүүр Н.Отто

1871 – хөргөлтийн машин K. Linde

1897 – R. Дизель дотоод шаталтат хөдөлгүүр (өөрөө асаалттай)

Уурын турбин- роторын ир дээр ажилладаг уурын тийрэлтэт урсгал нь түүнийг эргүүлэхэд хүргэдэг уурын хөдөлгүүрийн төрөл.

Турбины түүх бол усны хүрдний түүх юм.

16-р зууны сэлүүртэй усны дугуй

Усны дугуй де ла - Фе, 1740.

14-р зууны усан дугуй

Segner дугуй 1750

Пузелийн дугуй, 1825 он

Турбинууд

Лавалын уурын турбин, 1889 он.

Каплан турбин, 1900 он.

Эйлер турбин, 1754 он.

Орчин үеийн усан цахилгаан станцын турбин

Анхны поршений уурын хөдөлгүүрийг бүтээгч - 1690

1711-1712 онд Английн зохион бүтээгч, дархан Томас Ньюкомен анхны уурын (уурын агаар мандлын) поршений төрлийн машин бүтээжээ.

И.И.Ползуновын уурын хөдөлгүүр

1763 оны 4-р сард Ползунов гал асаах машины ажиллагааг харуулсан."

үйлдвэрийн хэрэгцээнд"

Ж.Ваттын уурын хөдөлгүүр

• 1781 онд Жеймс Ватт машиныхаа хоёр дахь загварыг бүтээх патент авчээ.
• 1782 онд анхны бүх нийтийн "давхар үйлдэлтэй" уурын хөдөлгүүр болох энэхүү гайхамшигтай машиныг бүтээжээ.

Дотоод шаталтат хөдөлгүүр Н.Отто

1863 он гэхэд агаарын хөлгийн хөдөлгүүрийн бүлүүр, бензин, агаарын холимог дээр ажилладаг гар асаагуур бүхий агаар мандлын хийн хөдөлгүүрийн анхны дээж бэлэн болжээ.

Хөргөлтийн машин K. Linde

Парафиныг талстжуулах зориулалттай хөргөлтийн машин зохион бүтээсний төлөө шагнал гардуулсан нь 1870 онд профессорыг тухайн үед байгаагүй хөргөлтийн үйлдвэрлэлийн онолыг нухацтай судлахад түлхэц болжээ. Гурван жилийн дараа метилийн эфирийг хөргөх бодис болгон ашигласан анхны фон Линде уурын хөдөлгүүрийг Аугсбургийн шар айрагны үйлдвэрт туршиж үзсэн. Үүний зэрэгцээ профессор Бавари мужид шинэ бүтээлийнхээ патентыг авч, 1877 оны 8-р сарын 9-нд аммиакаар ажилладаг "хоёр дахь загвар" машинд эзэн хааны патент авчээ.

R. Дизель дотоод шаталтат хөдөлгүүр (өөрөө асаалттай)

1878-1888 он Рудольф Дизель цоо шинэ загварын хөдөлгүүр бүтээхээр ажиллаж байна. Түүний санаанд аммиакаар ажилладаг шингээгч хөдөлгүүр бий болох бөгөөд түлш нь нүүрснээс гаргаж авсан тусгай нунтаг байх болно.

Дотоод шаталтат хөдөлгүүр

Эхний дөрвөн шатлалт дотоод шаталтат хөдөлгүүр нь хийгээр ажилладаг байв. Үүнийг 1878 онд Германы физикч Николай Отто өөрөө зохион бүтээсэн.

1885 онд бензинээр ажилладаг карбюраторт дотоод шаталтат хөдөлгүүр бүтээгдсэн.

• Карбюраторт дотоод шаталтат хөдөлгүүр нь карбюратор төхөөрөмжтэй бөгөөд бензин, агаар орж, шатамхай хольц үүсгэдэг. .

4 хөдөлгүүрийн цохилт

• 1 цус харвалт - поршений доошоо чиглэсэн хөдөлгөөний үр дүнд шатамхай хольцыг оролтын хавхлагаар соруулж, гаралтын хавхлагыг хаадаг.

• 2 цус харвалт - бүлүүр нь шатамхай хольцыг шахаж, халааж, лааны цахилгаан очоор асдаг.

• 3 цус харвалт - халуун хий - шатамхай хольцын шаталтын бүтээгдэхүүн - поршений дээр дарж, доош нь түлхэж, поршений хөдөлгөөнийг холбогч саваа ашиглан тахир гол руу дамжуулдаг.

• 4 цус харвалт - бүлүүр дээшилж, энэ үед нээгддэг яндангийн хавхлагаар яндангийн хийг түлхэж өгдөг.

Дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн цилиндр дэх хийн төлөвийн өөрчлөлтийн график p, V- диаграм .

• 1.2-Хэрэглэх
• 2.3-Шахалт
• 3.4-Ажлын цус харвалт
• 4,5,6,7 хувилбар

• Хөнгөн жин, авсаархан, харьцангуй өндөр үр ашигтай (25-30%) нь карбюраторт хөдөлгүүрийг өргөнөөр ашиглахад хүргэсэн. Эдгээр нь машин, мотоцикль, моторт завь зэргийг тэжээж, цахилгаан хөрөөнд ашигладаг.
• Гэхдээ сул талууд бас бий: тэд өндөр чанартай түлшээр ажилладаг, дизайны хувьд нэлээд төвөгтэй, хөдөлгүүрийн босоо амны эргэлтийн хурд өндөр, утааны хий нь агаар мандлыг бохирдуулдаг.

Дөрвөн шатлалт дизель хөдөлгүүр

Германы инженер Рудольф ДИЗЕЛЬ (1858 - 1913) 1897 онд зохион бүтээсэн.

Эхний хэмжүүр

Поршений доошоо хөдөлж байх үед атмосферийн агаар нь цилиндрт орох хавхлагаар дамжин ордог.

Хоёр дахь хэмжүүр

Поршен дээшээ хөдөлж байх үед агаар нь ойролцоогоор 1.2*10 6 Па даралт хүртэл адиабатаар шахагддаг бөгөөд энэ нь цус харвалтын төгсгөлд түүний температурыг 500-700 0 С хүртэл нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

Гурав дахь хэмжүүр

Шаталтын явцад үүссэн хий нь поршений дээр дарж, поршений доошоо хөдөлж байх үед ашигтай ажил үүсгэдэг. Өргөж буй хийн даралтыг ойролцоогоор тогтмол байлгадаг. Түлшний тарьсан хэсгийг шатаах төгсгөлд хийн адиабат тэлэлт үүсдэг. Цус харвалтын төгсгөлд яндангийн хавхлага нээгдэж, даралт буурдаг.

Дөрөв дэх хэмжүүр

Поршен нь дээшээ хөдөлж, шаталтын бүтээгдэхүүнийг агаар мандалд түлхдэг.

P, V-диаграмм дээрх DD цилиндрийн хийн төлөвийн өөрчлөлтийн график.

Изобар 1-2 - 1 хэмжүүр

Изобар 2-3- 2 арга хэмжээ

БА Зобара 3-4 , изотерм 4-5 , изохор 5-6 - 3 цохилт

БА Зобара 6-7 - 4 хэмжүүр

Дизель хөдөлгүүрийн давуу талууд:

Илүү үр ашиг (35-40%).

Шатахууны зарцуулалт бага

Хямд түлш

Том эргэлт

Дизель хөдөлгүүрийн сул талууд:

Бензин хөдөлгүүртэй харьцуулахад бага хүчин чадалтай

Илүү их масс

Пуужингийн хөдөлгүүр

ПУУЖИН ХӨДӨЛГҮҮР, ажиллахдаа хүрээлэн буй орчныг (агаар, ус) ашигладаггүй тийрэлтэт хөдөлгүүр. Химийн пуужингийн хөдөлгүүрүүд түгээмэл байдаг (цахилгаан, цөмийн болон бусад пуужингийн хөдөлгүүрүүдийг боловсруулж, туршиж байна). Хамгийн энгийн пуужингийн хөдөлгүүр нь шахсан хий дээр ажилладаг. Зориулалтын дагуу тэдгээрийг хурдасгах, тоормослох, удирдах гэх мэт гэж хуваадаг.Тэдгээрийг пуужинд (иймээс нэрлэсэн), нисэх онгоц гэх мэт сансар судлалын үндсэн хөдөлгүүрт ашигладаг.

Байгаль орчинд учруулах хохирол

Дулааны хөдөлгүүрийн байгаль орчинд үзүүлэх сөрөг нөлөө нь янз бүрийн хүчин зүйлийн үйл ажиллагаатай холбоотой байдаг.

• Нэгдүгээрт, түлш шатаах үед агаар мандлаас хүчилтөрөгч хэрэглэдэг бөгөөд үүний үр дүнд агаар дахь хүчилтөрөгчийн агууламж аажмаар буурдаг.
• Хоёрдугаарт, түлш шатаах нь агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар исэл ялгарах явдал юм.
• Гуравдугаарт, нүүрс, газрын тос шатаах үед агаар мандалд азот, хүхрийн нэгдлүүд бохирдож, хүний ​​эрүүл мэндэд хортой.
• Мөн автомашины хөдөлгүүрүүд жил бүр агаар мандалд хоёроос гурван тонн хар тугалга ялгаруулдаг.

Агаар мандалд хортой бодис ялгарах нь эрчим хүчний байгальд үзүүлэх нөлөөллийн цорын ганц тал биш юм. Термодинамикийн хуулиудын дагуу цахилгаан ба механик энерги үйлдвэрлэх нь зарчмын хувьд байгаль орчинд их хэмжээний дулаан ялгаруулахгүйгээр явагдах боломжгүй юм. Энэ нь дэлхийн дундаж температурыг аажмаар нэмэгдүүлэхээс өөр аргагүй юм. Байгаль орчныг хамгаалахтай холбоотой нэг чиглэл бол эрчим хүчний хэрэглээний үр ашгийг нэмэгдүүлэх, түүнийг хэмнэхийн төлөөх тэмцэл юм.

• Байгаль орчны бохирдлыг бууруулах нэг арга бол түлшинд хар тугалганы нэгдэл агуулаагүй карбюраторт бензин хөдөлгүүрийн оронд дизель хөдөлгүүрийг автомашинд ашиглах явдал юм. Бензин хөдөлгүүрийн оронд цахилгаан хөдөлгүүр эсвэл устөрөгчийг түлш болгон ашигладаг хөдөлгүүрийг хөгжүүлэх нь ирээдүйтэй юм. Автомашины жигд хөдөлгөөн, түгжрэлийг арилгах
• Хот доторх хурдны дээд хязгаарыг 60 км/цаг болгох
• Хотын хязгаараас ачааны урсгалыг арилгах
• Хөдөлгүүрийн эвдрэлийг цаг тухайд нь арилгах

Дулааны хөдөлгүүрийн диаграм

Халаагч T 1

Q 1

Ажлын шингэн (хий)

A = Q 1 -С 2

Q 2

Хөргөгч T 2

Хар тугалганы нэгдлүүдийн хоруу чанар P b (C 2 H 5) 4

• Мэдрэлийн системд үйлчилдэг
• Сэтгэцийн хомсдол үүсгэдэг
• Тархины өвчин
• Ферментүүдийг идэвхгүй болгодог

Pb(C 2 Х 5 ) 4 + 4KI ------ 4 C 2 Х 5 K+PbI 4

Pb 4+ + 4I - ------ PbI 4

шар өнгө

Аюулгүй цусны түвшин

0,2- 0,8 × 10 -4 %

Даалгавар: А түвшин No11,12,13 Б түвшин No4,5,6

Гэрийн даалгавар: §22-24

Даалгавар: А түвшин No14 Б түвшин No9,10

Дулааны хөдөлгүүрүүд Тэгээд Байгаль орчныг хамгаалах

Асар том зөрчилдөөнтэй ертөнц байхад,

Үнэгүй тоглоомыг хангалттай аваарай -

Хүний өвдөлтийн үлгэр жишээ шиг

Усны ангалаас миний өмнө урсдаг.

Мөн энэ цаг үед байгаль нь гунигтай,

Эргэн тойрон хэвтэж, хүндээр санаа алдаж,

Тэр зэрлэг эрх чөлөөнд дургүй,

Муу муухайг сайнаас салгаж болохгүй газар.

Н.Заболоцкий

Дулааны хөдөлгүүрийн бүдүүвч диаграм

1 - халаагч

2 - хөргөгч

3 - ажлын шингэн

Анхны уурын машин - ЭОЛИПИЛ

Александрийн Херон,

I-II зуун. МЭ

Х 2 О

Уурын насос (1698)

Томас Савери (1650-1715)

"Галын машин"

Денис Папин (1707)

Денис Папин

Уур-атмосферийн бүлүүр

Newcomen насос (1710)

Томас Ньюкомен

Уурын хөдөлгүүр

I.I. Ползунова (1763)

Ползунов Иван Иванович

Уур Ваттын хөдөлгүүр (1765)

Жеймс Ватт (1736 – 1819)

Хийн хөдөлгүүрүүд

Этьен Ленуар

(1822 – 1900)

Отто хийн хөдөлгүүр

Николас Август Отто

• Уурын хөдөлгүүр
• Дотоод шаталтат хөдөлгүүр (ICE)
• Уурын турбин
• Хийн турбин
• Тийрэлтэт хөдөлгүүр

Дулааны

машин

Ус

Поршен

Шатахуун

Уурын турбин

Хийн турбин

Ус

Уур эсвэл хий

Ир

Шатахуун

Уурын турбин

Турбина Л.А. Пелтон, 1880 он

Анхны турбопроп "Турбиния", 1897 он

Хөдөлгүүрийн дотоод шаталт

Механик ажил

Шатахуун

Хөргөх

Тийрэлтэт хөдөлгүүр

Шатахуун

Хийн тийрэлтэт онгоц

зэвүүцэл

Өргөдөл дулааны хөдөлгүүрүүд

Нисэх

Усан тээвэр

Сансрын пуужингууд

Автомашины үйлдвэр

Дулааны хөдөлгүүрийн нөлөө байгаль орчинд

Агаар мандлын агаарын найрлага

Бүрэлдэхүүн хэсгүүд

уур амьсгал

азот (Н 2 )

хүчилтөрөгч (О 2 )

нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO 2 )

аргон (Ар)

усны уур

Манай хурдны зам, хотуудын автомашины тоо 5 дахин нэмэгдсэн.

Нэг дунд оврын ачааны машин жилд 2.5-3 кг хар тугалга гаргадаг

Хэрэв карбюратор эвдэрсэн бол CO болон CO агууламж нэмэгдэнэ 2 агаар мандалд

Энэ нь хүлэмжийн үр нөлөөг бий болгоход хүргэдэг

Томоор нь хотууд зарцуулсан хий машинууд үүсгэх утаа

Хийн турбин хөдөлгүүрээс ялгарах хий нь CO-г агуулдаг 2 , ҮГҮЙ 2 , нүүрсустөрөгч, хөө тортог, альдегид

Пуужин хөөргөж, дэлхий рүү буцах үед пуужингийн хөдөлгүүрүүд дэлхийн озоны давхаргыг устгадаг.

Өвчин, бохирдлоос үүдэлтэй орчин

• Бронхит
• Гуурсан хоолойн багтраа
• Хатгалгаа
• Зүрхний дутагдал
• Тархины цус харвалт
• Ходоодны шархлаа

Эрчим хүчний өөр эх үүсвэрүүд

Альтернатив (эсвэл сэргээгдэх) эрчим хүчний эх үүсвэр ( RES) уламжлалт чулуужсан түлш (газрын тос, хий, нүүрс гэх мэт) ашиглахгүйгээр эрчим хүч авах боломжийг олгодог эрчим хүчний эх үүсвэр гэж нэрлэдэг.

түрлэг

эрчим хүчний станц

Механик (кинетик)

усны эрчим хүч

Механик (кинетик)

турбины энерги

Цахилгаан эрчим хүч

түрлэгийн цахилгаан станц

Далайн эрэг дээр түрлэгийн цахилгаан станцууд баригдсан бөгөөд сар, нарны таталцлын хүч усны түвшинг өдөрт хоёр удаа өөрчилдөг. Эргийн ойролцоох усны түвшний хэлбэлзэл 13 метр хүрч болно.

түрлэгийн цахилгаан станц

Давуу тал

Алдаа дутагдал

Салхин цахилгаан станц

Кинетик

салхины эрчим хүч

Механик (кинетик)

турбины энерги

Үйл ажиллагааны зарчим:

Салхи нь салхин тээрмийн ирийг эргүүлж, цахилгаан үүсгүүрийн босоо амыг хөдөлгөдөг.

Генератор нь эргээд цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг.

Цахилгаан эрчим хүч

Салхин цахилгаан станц

Давуу тал

Алдаа дутагдал

Газрын гүний дулааны цахилгаан станцууд

Тэд дэлхийн дотоод дулааныг (халуун уурын усны эх үүсвэрийн энерги) цахилгаан болгон хувиргадаг.

Дэлхийн эрчим хүч

Уурын дотоод энерги

Механик (кинетик)

уурын энерги

Механик (кинетик)

турбины энерги

Цахилгаан эрчим хүч

Газрын гүний дулааны цахилгаан станцууд

Алдаа дутагдал

Давуу тал

Нарны цахилгаан станц

Нарны цахилгаан станц (SES)- нарны цацрагийг цахилгаан энерги болгон хувиргах зориулалттай инженерийн байгууламж.

Нарны энерги

Уурын дотоод энерги

Механик (кинетик)

уурын энерги

Механик (кинетик)

турбины энерги

Цахилгаан эрчим хүч

Нарны цахилгаан станц

Бүх нарны цахилгаан станц (SPP)

хэд хэдэн төрөлд хуваагдана:

• SES цамхагийн төрөл
• Аяга тавагны төрлийн SES
• Гэрэл зургийн батерей ашиглан SES
• Параболик баяжуулах төхөөрөмж ашиглан ТЭЦ
• Хосолсон SES
• Бөмбөлөг нарны цахилгаан станцууд

Нарны цахилгаан станц

Нарны цацрагийн энергийг нарны зай, цахиурын нимгэн хальс эсвэл бусад хагас дамжуулагч материалаар хийсэн төхөөрөмжөөр дамжуулан шууд цахилгаан гүйдэл болгон хувиргаж болно.

Нарны

эрчим хүчний станц

Давуу тал

Алдаа дутагдал

Бид бүгдээрээ энэ асуултын талаар бодох хэрэгтэй:

дулааны хөдөлгүүр - энэ сайн эсвэл муу юу???

Энэ асуудлын шийдэл хамгийн түрүүнд та бид хоёроос шалтгаална!!!

Дулааны машин нь түлшний дотоод энергийг ашиглан ажил гүйцэтгэдэг төхөөрөмж юм. Бүх дулааны хөдөлгүүрүүд нь үе үе ажиллах нийтлэг шинж чанартай байдаг (мөчлөгт), үүний үр дүнд ажлын шингэн үе үе анхны төлөв рүүгээ буцдаг.

Уурын хөдөлгүүр нь уурын энергийг поршений эргэлтийн хөдөлгөөний механик ажилд, дараа нь босоо амны эргэлтийн хөдөлгөөнд хувиргадаг гадаад шаталтат дулааны хөдөлгүүр юм. Уураар ажилладаг анхны мэдэгдэж буй төхөөрөмжийг 1-р зуунд Александрийн Херон дүрсэлсэн байдаг.

Дотоод шаталтат хөдөлгүүр нь түлшний шаталтын дулааныг механик ажил болгон хувиргадаг дулааны хөдөлгүүр юм. Анхны практик хийн дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг 1860 онд Францын механик Этьен Ленуар () зохион бүтээжээ. Хөдөлгүүрийн хүч 8.8 кВт (12 морины хүчтэй) байв.

Уурын турбин нь уурын энергийг механик ажилд хувиргадаг дулааны хөдөлгүүр юм. Хийн турбин нь хутганы төхөөрөмж нь шахсан болон халсан хийн энергийг босоо амны механик ажил болгон хувиргадаг тасралтгүй дулааны хөдөлгүүр юм.

Тийрэлтэт хөдөлгүүр нь түлшний дотоод энергийг ажлын шингэний тийрэлтэт урсгалын кинетик энерги болгон хувиргах замаар хөдөлгөөнд шаардлагатай зүтгүүрийн хүчийг бий болгодог хөдөлгүүр юм. Тийрэлтэт онгоцны хөдөлгүүрийг Германы нэрт дизайнер Ханс фон Охайн, Фрэнк Уиттл нар зохион бүтээжээ.

Благовещенск дахь "Цэцэн хорих ангийн иж бүрэн сургууль" ХК-ийн улсын боловсролын байгууллага

Дулааны хөдөлгүүрүүд.

Дулааны хөдөлгүүр нь түлшний дотоод энергийг механик энерги болгон хувиргадаг машин юм.

Бидний мэддэг анхны дулааны хөдөлгүүр бол манай эриний өмнөх 8-р (эсвэл 10-р) зуунд зохион бүтээгдсэн гадаад шаталтат уурын турбин юм. Ромын эзэнт гүрэн дэх эрин үе. Тухайн үеийн технологийн түвшин доогуур байсантай холбоотой (жишээлбэл, холхивчийг хараахан зохион бүтээгээгүй байсан) энэ шинэ бүтээлийг боловсруулаагүй байна.

Дараа нь Хятадад дарьтай буу, дарь пуужин гарч ирэв. Энэ нь харьцангуй энгийн төхөөрөмж байсан. Механик талаас нь харвал нунтаг пуужин нь дулааны хөдөлгүүр биш, харин физикийн үүднээс авч үзвэл энэ нь дулааны хөдөлгүүр байв. 17-р зуунд эрдэмтэд дарь зэвсэг дээр суурилсан дулааны хөдөлгүүр зохион бүтээхийг оролдсон.

Эртний Хятад дахь дарь сум

• Дулааны хөдөлгүүрийн төрлүүд
• Гадна шаталтат дулааны хөдөлгүүрүүд:

1. Стирлинг хөдөлгүүр Хий болон шингэн ажлын шингэн нь хязгаарлагдмал орон зайд хөдөлдөг дулааны аппарат юм. Энэ төхөөрөмж нь ажлын шингэнийг үе үе хөргөх, халаахад суурилдаг. Энэ тохиолдолд ажлын шингэний хэмжээ өөрчлөгдөхөд үүсдэг энергийг гаргаж авдаг. Стирлинг хөдөлгүүр нь ямар ч дулааны эх үүсвэрээс ажиллах боломжтой.

Анх 1816 оны 9-р сарын 27-нд Шотландын санваартан Роберт Стирлинг патентжуулжээ. Гэсэн хэдий ч анхны энгийн "халуун агаарын хөдөлгүүрүүд" нь 17-р зууны төгсгөлд, Стирлингээс хамаагүй өмнө мэдэгдэж байсан. Стирлингийн ололт бол "эдийн засаг" гэж нэрлэсэн зангилаа нэмж өгсөн явдал юм.

Роберт Стирлинг -

түүний нэрээр нэрлэгдсэн уурын хөдөлгүүрийн алдартай хувилбарыг бүтээгч.

1843 онд Жеймс Стирлинг тухайн үед инженерээр ажиллаж байсан үйлдвэртээ энэ хөдөлгүүрийг ашиглаж байжээ. 1938 онд Philips хоёр зуу гаруй морины хүчтэй, 30 гаруй хувийн үр ашигтай Stirling хөдөлгүүрт хөрөнгө оруулалт хийсэн. Стирлинг хөдөлгүүр нь олон давуу талтай бөгөөд уурын хөдөлгүүрийн эрин үед өргөн хэрэглэгддэг байсан.

2. Уурын хөдөлгүүр

Жеймс Ватт - Шотландын инженер-зохион бүтээгч, бүх нийтийн уурын хөдөлгүүрийг бүтээгч

Ваттын уурын хөдөлгүүрийн ажиллах схем

Гол давуу тал уурын хөдөлгүүрүүд - энгийн байдал, маш сайн зүтгүүрийн чанар. Энэ тохиолдолд та хурдны хайрцаггүйгээр хийж болно. Энэ шалтгааны улмаас уурын хөдөлгүүрийг зүтгүүрийн хөдөлгүүр болгон ашиглах нь тохиромжтой.

Алдаа: үр ашиг багатай, хурд багатай, тогтмол ус түлш зарцуулдаг, хүнд жинтэй

Уурын хөдөлгүүр - уурын энергийг механик ажил болгон хувиргадаг аливаа гадаад шаталтат дулааны хөдөлгүүр.

Уурын хөдөлгүүртэй ачааны машин

Уурын галын машин

Уурын хөдөлгүүртэй трактор

Дулааны хөдөлгүүрийн (үр ашиг) нь ашигтай механик ажлыг түлшинд агуулагдах дулааны зарцуулсан хэмжээтэй харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлж болно. Үлдсэн энерги нь дулаан хэлбэрээр хүрээлэн буй орчинд ялгардаг. Агаар мандалд уур гаргадаг уурын хөдөлгүүрийн үр ашиг 1-8% байх ба сайжруулсан хөдөлгүүр нь үр ашгийг 25% ба түүнээс дээш хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой.

Дулааны цахилгаан станц 30-42% -ийн үр ашигт хүрэх боломжтой. Хосолсон мөчлөгт үйлдвэрүүд 50-60% -ийн үр ашигтай ажиллах боломжтой.

Дулааны цахилгаан станцуудад дулааны болон үйлдвэрлэлийн хэрэгцээнд хэсэгчлэн шавхагдсан уурыг ашиглах замаар үр ашгийг нэмэгдүүлдэг. Энэ тохиолдолд түлшний эрчим хүчний 90 хүртэлх хувийг зарцуулж, зөвхөн 10% нь агаар мандалд ашиггүй тархдаг.

ДОТООД ШАТАЛТАЙ ДУЛААНЫ ХӨДӨЛГҮҮР:

• ICE (дотоод шаталтат хөдөлгүүр) нь ажиллах явцад шатаж буй түлшний хэсэг нь механик энерги болж хувирдаг хөдөлгүүр юм.

Анхны дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг зохион бүтээж, бүтээсэн

1860 онд Э.Ленуар. Ажлын мөчлөг нь дөрвөн цус харвалтаас бүрддэг тул энэ хөдөлгүүрийг дөрвөн шатлалт хөдөлгүүр гэж нэрлэдэг. Одоогийн байдлаар ийм хөдөлгүүрийг автомашинд ихэвчлэн олдог.

Рудольф Дизель (1858-1913).

Германы инженер, дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг бүтээгч,

одоо ашиглаж байна

2. Эргэдэг дотоод шаталтат хөдөлгүүр

Энэ төрлийн хөдөлгүүр нь харьцангуй энгийн бөгөөд ямар ч хэмжээгээр бүтээгддэг. Поршений оронд тусгай камерт эргэлддэг роторыг ашигладаг. Энэ нь оролтын болон яндангийн портууд, түүнчлэн оч залгуурыг агуулдаг. Энэ төрлийн дизайнтай бол хийн хуваарилах механизмгүйгээр дөрвөн цус харвалтын мөчлөгийг гүйцэтгэдэг. Эргэдэг дотоод шаталтат хөдөлгүүрт хямд түлш хэрэглэж болно. Энэ нь бараг ямар ч чичиргээ үүсгэдэггүй бөгөөд поршений дулааны хөдөлгүүрээс илүү хямд бөгөөд үйлдвэрлэхэд илүү найдвартай байдаг.

Эргэдэг хөдөлгүүр дээр суурилсан "Мазда".

3. Пуужин ба тийрэлтэт дулааны хөдөлгүүр.

Эдгээр төхөөрөмжүүдийн мөн чанар нь түлхэлт нь сэнсээр бус харин хөдөлгүүрийн яндангийн хий ялгаруулах замаар үүсдэг.

Тэд агааргүй орон зайд ноорог үүсгэж чаддаг.

Хатуу түлш, эрлийз, шингэн байдаг). Сүүлийн дэд төрөл бол турбопроп дулааны хөдөлгүүр юм. Эрчим хүчийг сэнс болон яндангийн хий ялгаруулах замаар бий болгодог.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн дизайны диаграм

Ан-140 - турбопроп ачаа, зорчигч тээврийн онгоц

Слайд 1

Дулааны хөдөлгүүрүүд
Түлшний дотоод энергийг механик энерги болгон хувиргадаг төхөөрөмжийг дулааны хөдөлгүүр гэж нэрлэдэг. Дулааны хөдөлгүүрийн онолыг Францын эрдэмтэн Николас Сади Карно боловсруулсан.

Слайд 2

Анхны бүх нийтийн дулааны хөдөлгүүрийг (уурын машин) 1774 онд Английн нэрт зохион бүтээгч Жеймс Ватт бүтээжээ. Гэсэн хэдий ч үүний өмнө 1765 онд Оросын механикч И.И.Ползунов уурын-атмосферийн машин зохион бүтээсэн боловч хэдэн сарын турш ажилласны дараа түүний машиныг зогсоож, дараа нь бүрмөсөн задалсаны үр дүнд Ползуновын ажлыг мартсан байна. хэдэн арван жилийн турш. Ваттын машин өргөн тархсан бөгөөд машин үйлдвэрлэлд шилжихэд асар их үүрэг гүйцэтгэсэн. Уурын хөдөлгүүрийн шинэ бүтээл нь уурын зүтгүүр, усан онгоц, анхны (уурын) машиныг бий болгоход хувь нэмэр оруулсан. Анхны уурын зүтгүүрийг Англид Р.Тревитик (1803), Ж.Стефенсон (1814) нар бүтээжээ. Америкийн Р.Фултоныг уурын хөлөг зохион бүтээгч гэж үздэг. Тэрээр Парисын Сена мөрөн дээр анхны туршилтаа хийжээ. Гэсэн хэдий ч 1804 онд тэрээр Наполеон Бонапарт руу Францын хөлөг онгоцуудыг уурын зүтгүүрийн системд шилжүүлэх санал тавихад хачирхалтай нь түүнийг татгалзсан юм. Хэсэг хугацааны дараа Фултон эх орондоо буцаж ирсэн бөгөөд 1807 онд "Кларемонт" хэмээх уурын хөлөг Хадсон голын дагуу анхны аялалаа хийжээ.

Слайд 3

Дулааны хөдөлгүүрийг ажиллуулах явцад эрчим хүчний хувиргалт
Түлш шатаах үед химийн энерги (атомуудын харилцан үйлчлэлийн боломжит энерги) молекулуудын эмх замбараагүй хөдөлгөөний кинетик энерги болж хувирдаг. Энэ тохиолдолд хийн тодорхой массыг халааж, үүнийг ажлын шингэн гэж нэрлэдэг. Хий (ажлын шингэн) өргөжиж, ажил хийж (поршений хөдөлгөөн). Энэ тохиолдолд хий хөргөнө, өөрөөр хэлбэл молекулуудын кинетик энерги нь механик энерги болж хувирдаг. Дулааны хөдөлгүүрийн үйлдэл нь мөчлөгтэй байдаг.

Слайд 4

Дулааны хөдөлгүүрийн үндсэн элементүүд
Ажлын шингэн нь ихэвчлэн хий юм: Халаагч нь T1 температуртай шатсан түлш бөгөөд түүнтэй холбогдох үед Q1 дулааны хэмжээг ажлын шингэнд өгдөг; Хөргөгч гэдэг нь T2 температуртай, түүнтэй холбогдох үед ажлын шингэнээс тодорхой хэмжээний дулаан Q2 ялгардаг орчин юм.

Слайд 5

Дулааны хөдөлгүүрийн ашигтай ажиллагаа
Ашигтай ажил Ан нь халаагчаас ажлын шингэний хүлээн авсан дулаан Q1 ба хөргөгчинд өгсөн дулаан Q2-ын зөрүүтэй тэнцүү байна. Ap = Q1 - Q2

Слайд 6

Дулааны хөдөлгүүрийн ажиллагааны диаграм
Халаагч
Ажлын шингэн
Хөргөгч
Q1
Q2
A p = Q1-Q2
Үр ашиг

Слайд 7

Дулааны хөдөлгүүрийн үр ашиг
Хөдөлгүүрийн гүйцэтгэсэн ажлын хэмжээ нь халаагуураас хүлээн авсан дулааны харьцааг дулааны хөдөлгүүрийн үр ашиг гэж нэрлэдэг. Карногийн теоремын дагуу халаагчийн температур T1 ба хөргөгчийн температур T2 бүхий бүх дулааны хөдөлгүүрүүдийн хамгийн их үр ашгийг зурагт графикаар дүрсэлсэн үйл ажиллагааны мөчлөг бүр нь хаалттай процессоор хангадаг ийм хөдөлгүүрээр хангана. ).

Слайд 8

Т
Т
Р
V1
V4
1
2
3
4
В
ηmax= 1-
Карногийн мөчлөг
V2
V3
б
1
T1 температурт 1-2 изотермийн тэлэлт
2-3 адиабат тэлэлт Q=0
T2 температурт 3-4 изотермийн шахалт
4
4-1 адиабат шахалт Q=0