Основные типы тепловых двигателей

В зависимости от способа преобразования теплового воздействия расширения носителя тепловой энергии в механическую работу различают 2 основных типа:

1) активные двигатели;

2) реактивные двигатели.

На большинстве ТС устанавливают активные двигатели.

Типы конструкций, реализующих работу теплового расширения носителя тепловой энергии:

• ТУРБИННЫЕ

• РОТОРНЫЕ

• ПОРШНЕВЫЕ

Лекция № 5

Термодинамические основы процессов, происходящих в тепловых двигателях.

В основе теории принципа действия тепловых двигателей лежат I и II закон термодинамики.

I закон: энергия не возникает из ничего и не уходит бесследно.

II закон: теплота полностью не преобразуется в другую форму энергии.

Согласно закону непрерывное преобразование теплоты в механическую работу возможно только путем кругового изменения параметров рабочего тела, т.е. при совершении цикла совокупности периодически повторяющихся явлений рабочих процессов, представляющих законченное развитие за определенный промежуток времени. Подобные циклы над термодинамическими циклами и рассматриваются при изучении дисциплины «Техническая термодинамика».

Основы графического изображения термодинамических циклов. Процесс преобразования теплоты в механическую работу для наглядного изображения может быть рассмотрена в виде диаграммы в координатах PV:

Разность между количеством подведенной теплоты и отведенной ? ? давления ? объема рабочего тела представляет собой работу совершаемую рабочим телом, которое изображено на графике в виде участков ограниченных кривой линией.

Идеальными для получения механической работы является метродинамический цикл Карно, который состоит из 2-х изотермических и 2-х изоэнтропических процессов

Осуществление практически цикла Карно невозможно, т.к. изотермическое сжатие, т.е. увеличение рабочего тела без увеличения температуры и изотермического расширения технически невозможно.

Основные изотермические циклы предположительно возможны и осуществимы в тепловом двигателе:

1) цикл с периодическим подводом тепла при постоянном объеме (реализуется в поршневых двигателях);

2) цикл с непрерывным подводом тепла при постоянном давлении (реализуется в газотурбинных двигателях);

3) циклы со смещенным подводом тепла (реализуется в поршневых двигателях с выхлопом от сжатия).

Идеальный термодинамический процесс происходит при постоянном объеме, когда имеет место адиабатное сжатие, расширение и изохорический отвод теплоты, после чего рабочее тело возвращается в первоначальное положение, однако этот цикл возможен только в тех случаях, когда выполняются следующие условия:

1) теплообмен между телом и окружающей средой отсутствует;

2) рабочее тело – это идеальный газ с постоянными теплоемкостями.

3) подвод и отвод тепла осуществляется бесконечно быстро;

4) потери на газообмен отсутствуют.

В реальных двигателях механическая работа получается в итоге последовательного совершения ряда сложных процессов, совокупности периодически повторяющихся тепловых, химических, газодинамических процессов, в результате осуществления которых термохимическая энергия топлива преобразуется в механическую работу называется действительным циклом ?.

Лекция № 6

Дата добавления: 2014-10-10; просмотров: 356; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!