Презентация по физике ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ — презентация

Презентация была опубликована 7 лет назад пользователемУченик ДОШ

Похожие презентации

Презентация на тему: » Презентация по физике ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ» — Транскрипт:

1 Министерство образования и науки Молодежи и спорта Украины ДОШ 112 Кировского района г. Донецк Презентация на тему: Выполнил: Учащийся 10-Б класса ОШ 112 г. Донецка Курносов Юрий Учитель Лукашова М.В. г. Донецк 2013г

2 Введение Виды тепловых двигателей Простейший тепловой двигатель Паровые машины Двигатель внутреннего сгорания Паровые и газовые турбины Реактивные двигатели Экологические проблемы Альтернативные источники энергии

3 Тепловым двигателем называют устройство, совершающее работу за счет использования внутренней энергии топлива. Все тепловые двигатели обладают общим свойством периодичностью действия (цикличностью), в результате чего рабочее тело периодически возвращается в исходное состояние.

4 Паровая машина Двигатель внутреннего сгорания Паровая и газовая турбины Реактивный двигатель

5 Джеймс Уатт Простейший тепловой двигатель был Изобретен в 17 веке Джеймсом Уаттом

6 Паровая машина тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию пара в механическую работу возвратно- поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала. Первое известное устройство, приводимое в движение паром, было описано Героном Александрийским в первом столетии.

8 Двигатель внутреннего сгорания тепловой двигатель, который преобразовывает теплоту сгорания топлива в механическую работу. Первый практически пригодный газовый двигатель внутреннего сгорания был сконструирован французским механиком Этьеном Ленуаром ( ) в 1860 году. Мощность двигателя составляла 8,8 кВт (12 л. с.).

10 Паровая турбина тепловой двигатель, в котором энергия пара преобразуется в механическую работу. Газовая турбина, тепловой двигатель непрерывного действия, в лопаточном аппарате которого энергия сжатого я нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу.

12 Реактивный двигатель двигатель, создающий необходимую для движения силу тяги посредством преобразования внутренней энергии топлива в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела. Реактивный двигатель был изобретен Гансом фон Охайном, выдающимся немецким инженером- конструктором и Фрэнком Уиттлом.

14 КПД теплового двигателя называют отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя.

15 Сади Карно придумал тепловую машину с идеальным газом в качестве рабочего тела и рассчитал максимальный КПД. Реальный КПД всегда меньше идеального Температура нагревателя Температура холодильника

16 Паровая машина-10%-15% Двигатель внутреннего сгорания-20%-40% Паровая и газовая турбины-30%-40% Реактивный двигатель-10%-20%

17 * Загрязнение окружающей среды * Уменьшение запасов природных ископаемых * Парниковый эффект * Накопление в земле тяжелых металлов

19 Тепловые двигатели играют положительную роль в жизни и развитии человечества

Презентация на тему: Тепловые двигатели

Презентация на тему :тепловые двигатели.

Тепловой двигатель Тепловой двигатель — устройство, которое превращает внутреннюю энергию вещества в механическую.

Виды тепловых двигателей Паровая машина Паровая турбина Газовая турбина Двигатель внутреннего сгорания

Джемс Уатт УАТТ (Watt) Джеймс (1736-1819), английский изобретатель. Изобрел (1774-84) паровую машину с цилиндром двойного действия. Применение машины Уатта положило начало эре тепловых двигателей.

Паровая турбина 1 Только в 1883 году шведу Густаву Лавалю удалось преодолеть многие затруднения и создать первую работающую паровую турбину. За несколько лет до этого Лаваль получил патент на сепаратор для молока. Для того чтобы приводить его в действие, нужен был очень скоростной привод. Ни один из существовавших тогда двигателей не удовлетворял поставленной задаче. Ла- валь убедился, что только паровая турбина может дать ему необходимую скорость вращения. Он стал работать над ее конструкцией и в конце концов добился желаемого. Турбина Л аваля представляла собой легкое колесо, на лопатки которого через несколько поставленных под острым углом сопел наводился пар. В 1889 году Лаваль значительно усовершенствовал свое изо- бретение, дополнив сопла коническими расширителями. Это значительно повысило КПД турбины и превратило ее в универсальный двигатель

Газовая турбина. Газовая турбина — это тепловой двигатель непрерывного действия, преобразующий энергию газа в механическую работу на валу газовой турбины. В отличие от поршневого двигателя, в газовотурбинном двигателе процессы происходят в потоке движущегося газа. Качество газовой турбины характеризуется эффективностью КПД, то есть соотношением работы, снимаемой с вала, к располагаемой энергии газа перед турбиной

Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – устройство, преобразующее тепловую энергию, получаемую при сгорании топлива в цилиндрах, в механическую работу. Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания имеет следующее устройство: Блок цилиндров является основной деталью двигателя на которой крепятся все механизмы и детали. Головка цилиндров. На ней закреплены детали газораспределительного механизма. Поршень воспринимает давление газов в рабочем такте и передает его через поршневой палец. Компрессионные кольца уплотняют зазор между поршнем и цилиндром , служат для уменьшения прорыва газов из цилиндров в картер. Маслосъемные кольца снимают излишки масла с зеркала цилиндров. Поршневой палец шарнирно соединяет поршень с верхней головкой шатуна. Шатун служит для соединения коленчатого вала с поршнем. Через шатун давление на поршень при рабочем ходе передается на коленчатый вал. При вспомогательных тактах (впуск, сжатие и выпуск) через шатун поршень приводится в действие от коленчатого вала.

Коленчатый вал воспринимает усилия передаваемые от поршня к шатунам и преобразует их в крутящий момент, который затем через маховик передается агрегатам трансмиссии. Картер двигателя, отлитый заодно с блоком цилиндров, является базисной (основной) деталью. К картеру крепятся детали кривошипно-шатунный механизм. и газораспределительный механизм. Снизу картер закрыт поддоном из стали. Поддон является резервуаром для масла и в то же время защищает детали двигателя от пыли и грязи. Газораспределительный механизм предназначен для своевременного впуска в цилиндр двигателя необходимого заряда свежей горючей смеси и выпуска из него отработавших газов. И состоит из распределительных шестерен, распределительного вала, толкателей,, штанг, коромысел с деталями крепления, клапанов, пружин с деталями крепления и направляющих втулок клапанов . Распределительный вал служит для открытия клапанов в определенной последовательности в соответствии с порядком работы двигателя. Штанги передают усилие от толкателей к коромыслам . Толкатели нужны для передачи усилия от кулачков распределительного вала к штангам. Коромысла передают усилие от штанги клапану. Клапаны служат для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных каналов в зависимости от положения поршней в цилиндре и от порядка работы двигателя. Клапан состоит из головки и стержня. Система охлаждения служит для отвода излишнего тепла от деталей двигателя, нагревающихся при его работе

Поршень, перемещаясь в цилиндре, достигает то верхнего, то нижнего крайних положений (верхняя и нижняя мертвые точки). Расстояние, которое проходит поршень между мертвыми точками, называется ходом поршня. За каждый ход поршня коленчатый вал повернется на 180°. Процесс, происходящий внутри цилиндра за один ход поршня, называется тактом. При перемещении поршня от верхней мертвой точки к нижней в цилиндре освобождается пространство, которое называется рабочим объемом цилиндра. Когда поршень находится в верхней мертвой точке, над ним будет наименьшее пространство, называемое объемом камеры сгорания. Рабочий объем цилиндра и объем камеры сгорания, вместе взятые, составляют полный объем цилиндра. В многоцилиндровых двигателях сумма рабочих объемов всех цилиндров выражается в литрах и называется литражом.

Презентация к уроку «Тепловые двигатели»

Выбранный для просмотра документ Тепловые двигатели.ppt

Описание презентации по отдельным слайдам:

Тепловые двигатели Учитель физики: Кошкин В. В. МБОУ «СОШ №29» г. Чебоксары

Тепловой двигатель – это устройство для преобразования внутренней энергии тела в механическую работу

Составные части: 1. Нагреватель (тело с высокой температуре) 2. рабочее тело (газ, пар) 3. Охладитель – холодильник (тело с низкой температурой)

Atmos — это торговая марка механических торсионных маятниковых часов производства, которые не нужно наматывать вручную. Он получает энергию, необходимую ему для изменения температуры и атмосферного давления в окружающей среде, и может работать годами без вмешательства человека

Принцип действия тепловых двигателей

В Первом веке до нашей эры была описана примитивная паровая турбина Герон Александрийский

Иван Ползунов(1728-1766) русский изобретатель, создатель первой в России паровой машины

Работа трактора на паровом двигателе. «Ракета» Паровая машина Джеймс Уатта

Виды тепловых двигателей 1. Паровая машина 2. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) 3. Дизельный двигатель 4. Паровая (газовая) турбина 5. Реактивный двигатель

Паровая машина – двигатель внешнего сгорания КПД от 1 до 15 %

Двигатель внутреннего сгорания двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя. ДВС преобразует тепловую энергию от сгорания топлива в механическую работу.

ДВС работает : -жидком топливе БЕНЗИН — Керосин — Горючий газ

100% энергии топлива

Преимущества ДВС: компактность малая масса Недостатки: — требует жидкое топливо высокого качества невозможно получить при его помощи малую частоту вращения сложная система работы

Двигатели Дизеля Немецкий инженер Рудольф Дизель сконструировал двигатель внутреннего сгорания в котором сжималась не горючая смесь, а воздух. Дизели Это наиболее экономичные тепловые двигатели 1)работают на дешёвых видах топлива 2) имеют КПД 31-44%

Дизельные двигатели — суда (теплоходы, теплоходы) — тепловозы — трактора — грузовые автомобили — небольшие электростанции — большегрузные машины Дизельный двигатель 1936 года

Преимущества дизеля — работает на дешевых сортах топлива — более экономичный, чем бензиновый — имеет значительно большую мощность — не нуждается в особой системе зажигания

ПАРОВАЯ ТУРБИНА КПД 20-40%

РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ КПД до 80%

• Свидетельство каждому участнику
• Скидка на курсы для всех участников

Номер материала: ДБ-168750

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Презентация по физике на тему «Тепловые двигатели»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Автор: учитель физики Герасимова М.В.

1. Беспорядочное движение частиц, из которых состоит тело, называется… 2. Энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело, называется… 3. Перечислите способы изменения внутренней энергии 4. В каких единицах измеряется внутренняя энергия? 5. Устройство, преобразующее внутреннюю энергию в механическую называется

Самопроверка. Каждый правильный ответ – один балл. тепловым движением частиц. внутренней энергией. работа, теплопередача. Джоуль. тепловым двигателем.

Работа газа и пара при расширении. Нагреваем пар. Внутренняя энергия пара увеличилась.

Пар, расширяясь, совершил работу. Внутренняя энергия пара превратилась в кинетическую энергию поршня.

Тепловые двигатели – машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию.

Виды тепловых двигателей: Двигатель внутреннего сгорания Паровая машина Паровая турбина Газовая турбина Реактивный двигатель

Двигатель внутреннего сгорания – самый распространённый тепловой двигатель Топливо в нём сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания. На сегодняшний день двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — основной тип двигателя, который широко применяется в автомобильной индустрии . Многофункциональный тепловой агрегат, который при помощи химических реакций и законов физики преобразует химическую энергию топливной смеси в механическую силу (работу). Двигатели внутреннего сгорания различаются по типу топлива, они бывают: Бензиновыми. Дизельными. А также газовыми и спиртовыми.

Первый, кто изобрёл ДВС был: 1876 год- Николас Отто, спустя 14 лет после теоретического обоснования работы 4-х цилиндрового двигателя Рохасом, создал рабочую модель известную, как «цикл Отто», цикл с воспламенением от искрового заряда.

1 такт ДВС: ВПУСК При повороте двигателя в начале первого такта поршень движется вниз. Объём над поршнем увеличивается. К концу такта цилиндр заполняется горючей смесью, клапан 1 закрывается. 1

2 такт: СЖАТИЕ Поршень движется вверх и сжимает горючую смесь. Сжатая горючая смесь воспламеняется и быстро сгорает.

3 такт: РАБОЧИЙ ХОД Образующиеся газы давят на поршень и толкают его вниз. Двигатель совершает работу.

4 такт: ВЫПУСК Через открытый 2 клапан выходят продукты сгорания. Поршень движется вверх. 2

Плюсы и минусы ДВС. К преимуществам поршневого двигателя внутреннего сгорания можно отнести: Универсальность (применение на различных транспортных средствах). Высокий уровень автономной работы. Компактные размеры. Способность к быстрому запуску. Небольшой вес. Возможность работы с различными видами топлива. Кроме «плюсов» имеет двигатель внутреннего сгорания и ряд серьезных недостатков, среди которых: Высокая частота вращения коленвала. Большой уровень шума. Слишком большой уровень токсичности в выхлопных газах. Маленький КПД (40 %). Небольшой ресурс службы.

Паровая машина Первые универсальные действующие паровые машины были построены английским изобретателем Джеймсом Уаттом и русским изобретателем Иваном Ивановичем Ползуновым.

Паровые двигатели были установлены и приводили в движение большую часть паровозов в период начала 1800 и вплоть до 1950 годов прошлого века. Хочется отметить, что принцип работы этих двигателей всегда оставался неизменным, несмотря на изменение их конструкции и габаритов. На анимированной иллюстрации приведен принцип работы парового двигателя.

Первый паровоз был сконструирован в 1803 г. английским изобретателем Ричардом Тревитиком. Он назывался «Поймай меня, кто может!», и развивал скорость до 30 км/час.

1 паровоз в России Отец и сын Черепановы — русские изобретатели, самоучки, создали первый паровоз (1834г)

Больше века паровозы служили человеку. Паровозы использовали как для перевозки пассажиров, так и грузов.

Паровая турбина Пар или нагретый до высокой температуры газ вращает вал двигателя без помощи поршня, шатуна и коленчатого вала.

История 1500 – Леонардо да Винчи нарисовал схему гриля, который использует принцип газовой турбины 1903 – Норвежец Аегидиус Еллинг создал первую работающую газовую турбину, которая использовала вращающийся компрессор и турбину и выдавала полезную работу.

Газовая турбина — это тепловой двигатель непрерывного действия, преобразующий энергию газа в механическую работу на валу газовой турбины. В отличие от поршневого двигателя, в газовотурбинном двигателе процессы происходят в потоке движущегося газа. Качество газовой турбины характеризуется эффективностью КПД, то есть соотношением работы, снимаемой с вала, к располагаемой энергии газа перед турбиной

Газовая турбина состоит из дисков турбины и компрессора, установленных на одном валу. Турбина работает так: воздух нагнетается компрессором в камеру сгорания турбины, куда затем впрыскивается жидкое горючее. Горючая смесь сгорает при очень высокой температуре, газы расширяются, устремляются к выхлопному отверстию, по пути попадают на лопатки турбины и приводят их во вращение.

Применение В настоящее время газовые турбины применяют в качестве главных двигателей морских транспортных судов. В отдельных случаях газовые турбины малой мощности применяют в качестве привода насосов, аварийных электрогенераторов, вспомогательных надувочных компрессоров и др. Особый интерес представляют газовые турбины как главные двигатели для судов с подводными крыльями и судов на воздушной подушке. Газовые турбины также используются в локомотивах и танках.

Ракетный двигатель используется для запуска ракет в космос.

Преимущества газотурбинных двигателей Возможность получения большего количества пара при работе (в отличие от поршневого двигателя) В сочетании с паровым котлом и паровой турбиной более высокий КПД по сравнению с поршневым двигателем. Отсюда — использование их в электростанциях. Перемещение только в одном направлении, с намного меньшей вибрацией, в отличие от поршневого двигателя. Меньшее количество движущихся частей, чем у поршневого двигателя. Существенно меньше выбросов вредных веществ по сравнению с поршневыми двигателями Низкая стоимость и потребление смазочного масла.

Недостатки газотурбинных двигателей Стоимость намного выше, чем у аналогичных по размерам поршневых двигателей, поскольку материалы применяемые в турбине должны иметь высокую жаростойкость и жаропрочность, а также высокую удельную прочность. Машинные операции также более сложные; При любом режиме работы имеют меньший КПД , чем поршневые двигатели. Требуют дополнительной паровой турбины для повышения КПД. Низкий механический и электрический КПД (потребление газа более чем в 1.5 раза больше на 1 кВтЧ электроэнергии по сравнению с поршневым двигателем) Резкое снижение КПД на малых нагрузках (в отличие от поршневого двигателя) Необходимость использования газа высокого давления, что обуславливает необходимость применения дожимных компрессоров с дополнительным расходом энергии и падением общей эффективности системы.

КПД-величина, которая показывает как эффективно используется производимая энергия.

Формула определения КПД теплового двигателя Где Ап – полезная работа Q1 – кол-во теплоты, полученное от нагревателя Q2 – кол-во теплоты, отданное холодильнику Q1 — Q2 -кол-во теплоты, которое пошло на совершение работы ∙100%

Тепловые двигатели и Экология

Автомобили играют решающую роль в загрязнении атмосферы

Необходимо создавать и использовать двигатели с высоким КПД. 2. Применять двигатели, которые не оказывали бы вредного воздействия на окружающую среду. 3. Создание экологически чистого топлива.

1.Какое из перечисленных ниже утверждений является определением КПД механизма? А) произведение полезной работы на полную работу. Б) отношение полезной работы к полной работе. В) отношение полной работы к полезной. Г) отношение работы ко времени, за которое она была совершена. 2.С помощью машины совершена полезная работа А2, полная работа при этом была равна А1. Какое из приведённых ниже выражений определяет коэффициент полезного действия машины? А) А1+А2. Б) А1-А2. В) А2-А1. Г) А2/А1.

3.КПД паровой турбины равен 30%. Это означает, что… А)…30% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, идёт на совершение полезной работы. Б)…70% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, идёт на совершение полезной работы. В)…30% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, преобразуется во внутреннюю энергию деталей двигателя. Г)…30% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, преобразуется во внутреннюю энергию пара.

4. В тепловых двигателях… А)…механическая энергия полностью превращается во внутреннюю энергию. Б)…внутренняя энергия топлива полностью превращается в механическую энергию. В)…внутренняя энергия топлива частично превращается в механическую энергию. Г)…механическая энергия частично превращается во внутреннюю энергию. 5.КПД паровой машины меньше КПД двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Это объясняется тем, что: А)…удельная теплота сгорания угля меньше удельной теплоты сгорания бензина. Б)…температура пара меньше температуры горючей смеси в ДВС. В)…давление пара меньше давления горючей смеси в ДВС. Г)…плотность пара меньше плотности горючей смеси.

Правильные ответы: а), 2. г), 3. а), 4. в), 5. в).

• Свидетельство каждому участнику
• Скидка на курсы для всех участников

Номер материала: ДБ-070445

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.