КПД паровой турбины

Содержание

Паровая турбина. КПД теплового двигателя

1. Введение в принцип работы паровой турбины

Сегодня мы познакомимся с устройством паровой турбины и научимся вычислять коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины.

На прошлом занятии мы рассматривали устройство, особенности и принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания является видом теплового двигателя, который получил основное применение на транспорте. Другим важным видом теплового двигателя является паровая турбина. Преимуществом паровой турбины над двигателем внутреннего сгорания является то, что в ней нет цилиндров, шатуна, коленчатого вала, а вся работа совершается паром непосредственно при движении вала, на котором укреплены лопатки турбины. Таким образом, в паровой турбине меньше узлов, в которых могут происходить потери полезной работы.

На прошлом уроке мы познакомились с изобретением древнего ученого Герона Александрийского (рис. 1), которое называется Эолипил (рис. 2). Принцип работы устройства, которое скорее было игрушкой, нежели полезным рабочим прибором, основывался на вращении сферического элемента, из которого выходил горячий пар, образованный разогретой водой. Это примитивное устройство уже можно считать первым прообразом паровой турбины.

Рис. 1. Герон Александрийский. (Источник)

Рис. 2. Эолипил. (Источник)

2. Устройство и принцип работы паровой турбины

Рассмотрим устройство основных элементов турбины (рис. 3): на вал насажен диск, на котором расположено множество лопастей, изогнутых под определенным углом, напротив лопастей располагаются сопла, из которых поступает пар и заставляет вращаться турбину. Пар может разгонять вал турбины до 30 000 оборотов в минуту, при этом мощность наилучших образцов паровых турбин (рис. 4), изготовленных на сегодняшний день, может достигать 1 500 000 кВт.

Рис. 3. Устройство паровой турбины. (Источник)

Рис. 4. (Источник)

3. Коэффициент полезного действия (КПД)

Главной характеристикой любого технического устройства и тепловой машины в частности является коэффициент полезного действия, который сокращенно в виде аббревиатуры называют КПД.

Определение. Коэффициент полезного действия (КПД) – характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии.

Обозначение КПД: «эта».

Единицы измерения КПД: чаще всего в %, но иногда измеряют и просто числом, в виде так называемой доли, например, 50% = 0,5. КПД является безразмерной величиной.

Коэффициент полезного действия является наиболее важной для любых технических устройств величиной, т. к. позволяет оценивать эффективность работы механизма, а следовательно, целесообразность и даже область его использования.

4. Устройство тепловой машины

Рассмотрим принципиальное устройство любого теплового двигателя (машины): он состоит из нагревателя, рабочего тела и холодильника. Под термином «холодильник» подразумевается окружающая среда, которая забирает остатки тепла у тепловой машины, а не сам бытовой прибор под одноименным названием. Нагреватель – это элемент, передающий тепло, например, сгораемое топливо. В результате сгорания топлива образуется рабочее тело, в любом тепловом двигателе в качестве рабочего тела выступает газ, например, пар, как в случае с паровой турбиной. Именно в нагретом состоянии газ и совершает работу, а остаток тепла передается холодильнику.

5. КПД тепловой машины

Ознакомимся со схемой и физическим принципом работы тепловой машины (рис. 5). От нагревателя тепло () передается рабочему телу (Р. Т.), т. е. газу, который образовался в результате сгорания топлива, рабочее тело совершает работу (), остатки неизрасходованного на полезную работу тепла () передаются холодильнику.

Рис. 5. Схема тепловой машины

Формула для вычисления КПД тепловой машины:

Где .

Обозначения:

полезная работа, которую совершает рабочее тело, Дж;

количество теплоты, которое передал рабочему телу нагреватель, Дж;

количество теплоты, которое рабочее тело передало холодильнику, Дж.

Замечание. Коэффициент полезного действия не может быть равен и не может превышать 100 процентов. Этот факт легко увидеть из второй формулы для КПД, в которой числитель меньше знаменателя. Таким образом, КПД всегда меньше 100% или меньше 1, если его выражать в долях.

6. История развития и современные проблемы производства тепловых двигателей

Первые тепловые двигатели имели очень низкий КПД, например, первый паровоз (рис. 6), который был создан в начале XIX века, имел коэффициент полезного действия около 3%, а последние паровозы (рис. 7), которые ходили по железным дорогам в прошлом веке, имели КПД повыше – около 7–9%.

Рис. 6. Первый паровоз. (Источник)

Рис. 7. Один из последних паровозов. (Источник)

Тем не менее, даже при таких низких значениях КПД данные транспортные средства очень активно эксплуатировались, т. к. более совершенных агрегатов на то время попросту не было. На сегодняшний день КПД тепловых двигателей, конечно, гораздо выше, например, дизельный двигатель (рис. 8) может иметь КПД до 40%, что является очень неплохим показателем. Паровая турбина (рис. 9) может достигать еще более оптимального значения КПД в 60%, на сегодняшний день это наилучший показатель среди всех видов тепловых двигателей.

Рис. 8. Дизельный двигатель

Рис. 9. Современная паровая турбина. (Источник)

В конце занятия следует отметить очень важную тенденцию в развитии современного двигателестроения. Как мы видели, основные принципы работы тепловых двигателей уже давно открыты и получены эффективные технологии их изготовления, но возникает проблема экологичности их использования. Поскольку все тепловые двигатели потребляют топливо, то от них неизбежно возникают вредные выбросы в окружающую среду. Так вот одной из основных задач науки и техники в этой области является минимизация нанесения вреда окружающему нас миру от продуктов деятельности подобных устройств.

Тепловые двигатели на сегодняшний день уже являются объектами прошлого, и на первый план выходят двигатели иного принципа работы, о них мы поговорим в будущем.

На следующем уроке мы займемся решением задач по теме «КПД».

Список литературы

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Кафедра теоретической физики (Источник).
  2. Классная физика (Источник).
  3. YouTube (Источник).

Домашнее задание

  1. Стр. 56: вопросы № 1–3; стр. 57: вопросы № 1–4, задание № 5. Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
  2. Каков КПД теплового двигателя, который совершил полезную работу 70 кДж, если при полном сгорании топлива выделилась бы энергия 200 кДж?
  3. При сгорании топлива в тепловом двигателе выделилось количество теплоты 200 кДж, а холодильнику передано количество теплоты 120 кДж. Каков КПД теплового двигателя?
  4. Автомобиль прошел 100 км со средней скоростью 40 км/ч. При этом он израсходовал 8 л бензина. Какую среднюю мощность развивал двигатель автомобиля, если его КПД 30%?

Конспект урока по физике на тему: «Паровая турбина. КПД теплового двигателя».

Открытый урок по физике в 8-м классе

Тема: «Паровая турбина. КПД теплового двигателя».

Цели урока:

Образовательные. Активизация познавательной активности на уроке физика. Познакомить учащихся с устройством и принципом действия паровой турбины. Ввести понятие КПД теплового двигателя.

Развивающие. Развивать научное мировоззрение, логическое и абстрактное мышление, умение анализировать физические процессы, наблюдать, сравнивать, оценивать, устанавливать связи между физическими явлениями.

Воспитательные. Воспитывать самостоятельность, культуру речи, умение грамотно выражать свои мысли, используя физическую терминологию, информационную культуру, грамотное отношение к своему здоровью, экологическую безопасность.

Оборудование: ПК, видео-«паровая турбина. 8класс», презентация, карточки с индивидуальными заданиями (задачи по теме «Коэффициент полезного действия».

Ход урока:

  1. Организационный момент.

  1. Повторение ранее изученного материала.

Устный опрос учащихся (фронтальная работа):

  1. Из каких тактов состоит работа двигателя внутреннего сгорания?

  2. В каком из тактов внутренняя энергия топлива превращается в механическую, то есть двигатель совершает работу?

  3. Какую роль играет маховик в двигателе внутреннего сгорания?

3.Актуализация опорных знаний.

Жизнь людей невозможна без использования различных видов энергии. Источниками энергии являются различные виды топлива, а также энергия ветра, солнечная энергия, энергия приливов и отливов.

Поэтому существуют различные типы машин, которые реализуют в своей работе превращение одного вида энергии в другой. По своей сути машина – устройство, которое служит для преобразования одного вида энергии в другой.

Тепловые машины преобразуют внутреннюю энергию в механическую. Мы с вами уже изучили один из видов тепловых машин – двигатель внутреннего сгорания, а сегодня познакомимся еще с одним видом – паровой турбиной, а кроме этого выясним такой вопрос, что происходит с внутренней энергией в результате ее преобразования в механическую. Итак, тема нашего урока «Паровая турбина. КПД теплового двигателя». Запишите, пожалуйста, в ваших рабочих тетрадях число и тему урока.

4.Изучение нового материала. (Видео)

В современной технике широко применяют другой тип теплового двигателя. В нем пар или нагретый до высокой температуре газ вращает вал двигателя без помощи поршня, шатуна и коленчатого вала. Такие двигатели называют турбинами.

Паровая турбина представляет собой насаженный на вал массивный диск. По ободу диска закреплены лопасти. Около лопастей расположены трубы – сопла, в которые поступает пар из котла. Работает турбина следующим образом. Пар, полученный в паровом котле под большим давлением, имеет температуру близкую к 6000С. Он направляется в сопло и в нем расширяется. При расширении пара происходит превращение его внутренней энергии в кинетическую энергию направленного движения струи пара. Струи пара, обладающие большой кинетической энергией, поступают из сопла на лопасти турбины и приводят диск турбины в быстрое вращательное движение. Вал и диск с лопастями образуют ротор турбины, который помещается в корпус. По всей поверхности корпуса помещаются сопла.

Схема устройства паровой турбины.

В современных турбинах применяют не один, а несколько дисков, насаженных на общий вал. Пар последовательно проходит через лопасти всех дисков, отдавая каждому из них часть своей энергии.

Несколько дисков насаженных на один вал.

Паровые турбины широко применю на современных тепловых и атомных электростанциях, где паровую турбину соединяют с генератором электрического тока.

Тепловые электростанции работают по следующему принципу: топливо сжигается в топке парового котла. Выделяющееся при горении тепло испаряет воду, циркулирующую внутри расположенных в котле труб, и перегревает образовавшийся пар. Пар, расширяясь, вращает турбину, а та. В свою очередь, — вал электрического генератора. Затем отработавший пар конденсируется, вода из конденсатора через систему подогревателей возвращается в котел.

Турбины имеют ряд преимуществ по сравнению с другими тепловыми двигателями. Они выгодны и экономичны, поскольку используют в качестве рабочего тела водяной пар, а для его получения возможно применение любого, в том числе достаточно дешевого топлива. Кроме того, турбины позволяют получать довольно большие мощности, а их КПД составляет 30-60%.

Паровые турбинные двигатели нашли также широкое применение на водном транспорте. Их применению на сухопутном транспорте и тем более в авиации препятствует необходимость иметь топку и котел для получения пара, а также большое количество воды для использования в качестве рабочего тела.

В нашей стране строят паровые турбины мощностью от нескольких киловатт до 1 200 000 кВт. Постепенно находят все более широкое применение газовые турбины, в которых вместо пара используются продукты сгорания газа.

Любой тепловой двигатель превращает в механическую энергию только незначительную часть энергии, которая выделяется топливом. Большая часть энергии топлива не используется полезно, а теряется в окружающем пространстве.

Тепловой двигатель состоит из нагревателя, рабочего тела и холодильника. Газ или пар, который является рабочим телом, получает от нагревателя некоторое количество теплоты. Рабочее тело, нагреваясь, расширяется и совершает работу за счет своей внутренней энергии. Часть энергии передается атмосфере — холодильнику — вместе с отработанным паром или выхлопными газами.

Очень важно знать, какую часть энергии, выделяемой топливом, тепловой двигатель превращает в полезную работу. Чем больше эта часть энергии, тем двигатель экономичнее.

Для характеристики экономичности различных двигателей введено понятие коэффициента полезного действия двигателя — КПД.

Отношение совершенной полезной работы двигателя, к энергии, полученной от нагревателя, называют коэффициентом полезного действия теплового двигателя.

КПД теплового двигателя определяют по формуле:

КПД = АП/Q1, или КПД = (Q1 – Q2)/Q1* 100%,

где Ап — полезная работа, Q1 — количество теплоты, полученное от нагревателя, Q2 — количество теплоты, отданное холодильнику, Q1 –Q2 — количество теплоты, которое пошло на совершение работы. КПД выражается в процентах.

Например, двигатель из всей энергии, выделившейся при сгорании топлива, расходует на совершение полезной работы только одну четвертую часть. Тогда коэффициент полезного действия двигателя равен ¼ или 25% .

КПД двигателя обычно выражают в процентах. Он всегда меньше единицы, т. е. меньше 100% . Например, КПД двигателей внутреннего сгорания 20 — 40% , паровых турбин — выше 30% .

Устный опрос учащихся (фронтальная работа):

  1. Какие тепловые двигатели называют паровыми турбинами?

  2. Каковы основные части турбины?

  3. Какими преимуществами обладает турбина по сравнению с двигателем внутреннего сгорания?

5.Закрепление и обобщение знаний. (Презентация «Своя Игра», конверты с задачами)

Поделить класс на три команды. Учащиеся выбирают представителей команд.

Решение задач на закрепление. Примеры решения задач.

Тест на закрепление (1-Балл)

(Слайд-3) 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.

Ответ: б

(Слайд-4) 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.

Ответ: г

(Слайд-5) 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.

Ответ: а

(Слайд-6) 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.

Ответ: в

(Слайд-7) 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.

Ответ: в

(Слайд-8) 1. Относится ли огнестрельное оружие к тепловым двигателям?

Да, так как при выстреле часть тепловой энергии топлива превращается в кинетическую энергию тел, например снаряда.

(Слайд-9) 2. Почему в паровой турбине температура отработанного пара ниже, чем температура пара, поступающего к лопастям турбины?

Температура отработанного пара в турбинах ниже, чем у поступающего к лопаткам турбины, потому что пар, прошедший через лопатки турбины, отдал им часть своей внутренней энергии.

(Слайд-10) 1139. Отражается ли неполное сгорание топлива в двигателе внутреннего сгорания на его КПД; на окружающей среде?

№1139. КПД уменьшается, окружающая среда засоряется.

Ответ из учебника(задачника): 1139. КПД уменьшится.

(Слайд-11) 1138. Во время каких тактов закрыты оба клапана в четырехтактном двигателе внутреннего сгорания?

№1138. Оба клапана в четырехтактном двигателе внутреннего сгорания закрыты во время такта “сжатие” и “рабочий ход” (т. е. 2-й и 3-й такты).

Приложение 1

Карточки с задачами

(Слайд-12)

Задача 1

В процессе работы тепловой машины за некоторое время рабочим телом было получено от нагревателя количество теплоты 1,5 МДж, передано холодильнику 1,2 МДж. Вычислить КПД машины.

Дано:

= 1,5·106Дж

= 1,2·106Дж

— ?

Решение

Ответ: 20 %

(Слайд-13)

Задача 2

В тепловой машине за счёт каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 300 Дж. Определить КПД машины.

Дано:

= 1 кДж=1000 Дж

=300 Дж

— ? Решение

Ответ: 30 %

(Слайд-14)

Задача 3. Тепловая машина, получив 4000 Дж тепла, совершила работу в 1 кДж. Определите КПД машины. (Ответ: КПД = 25%)

(Слайд-15)

Задача 4. КПД машины 40%. Определите работу, которую совершила машина, если она получила 6 кДж тепла. (Ответ: А = 2400 Дж)

(Слайд-16)

Задача 5 (№ 189). Определите КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы 15МДж потребовалось израсходовать 1,2 кг топлива с удельной теплотой сгорания 42 МДж/кг.

(Слайд-17)

Задача 6 (№ 190). Израсходовав 2 кг бензина, двигатель совершил работу, равную 23 МДж. Определите КПД двигателя.

Устный опрос учащихся (фронтальная работа):

  1. Какие тепловые двигатели называют паровыми турбинами?

  2. Каковы основные части турбины?

  3. Какими преимуществами обладает турбина по сравнению с двигателем внутреннего сгорания?

  4. КПД-?

Дополнительные задания.

(Слайд-18)

Тепловая машина получает от нагревателя количество теплоты, равное 3360 Дж за каждый цикл, а холодильнику отдаётся 2688 Дж. Найдите КПД машины.

Дано: Q1-3360дж, q2- 2680дж, нйти кпд. Решение: кпд=(q1-q2)/q1*100%=(3360дж-2688дж)/3360дж*100%=20%. Ответ: кпд=20%

(Слайд-19)

Найдите КПД тепловой машины, если совершается работа 250 Дж на каждый 1 кДж теплоты, полученной от нагревателя. Какое количество теплоты отдаётся холодильнику?

Α=Q₁-Q₂
Q₂=1000-250=750Дж
η=(Q₁-Q₂)/Q₁*100%=(1000-750)/1000*100%=25%
Ответ:Q₂=750Дж; η=25%

(Слайд-20)

Тепловая машина за цикл получает от нагревателя 500 Дж теплоты и отдает холодильнику 350 Дж. Чему равен ее КПД ?

КПД=(Q1-Q2)/Q1*100% ; КПД=30%

(Слайд-21)

1141. В одной из паровых турбин для совершения полезной работы используется 1/5 часть энергии, выделяющейся при сгорании топлива, в другой — 1/4 часть. КПД какой турбины больше? Ответ обоснуйте.

№1141

Дано:

Решение:

КПД второй турбины выше.

(Слайд-22)

Двигатель внутреннего сгорания мощностью 36 кВт за 1 ч работы израсходовал 14 кг бензина. Определите КПД двигателя.

№1146.

Дано:

Решение:

Ответ из учебника(задачника): 1146. 20%.

(Слайд-23)

1145. За 3 ч пробега автомобиль, КПД которого равен 25%, израсходовал 24 кг бензина. Какую среднюю мощность развивал двигатель автомобиля при этом пробеге?

№1145.

Дано:

Решение:

Ответ из учебника(задачника): 1145. ≈25 кВт.

(Слайд-24)

1144. Двигатель внутреннего сгорания совершил полезную работу, равную 2,3 • 104 кДж, и при этом израсходовал бензин массой 2 кг. Вычислите КПД этого двигателя.

№1144.

Дано:

Решение:

Ответ из учебника(задачника): 1144. 25%.

(Слайд-25)

1143. Определите КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы 1,89 • 107 Дж потребовалось 1,5 кг топлива с удельной теплотой сгорания 4,2⋅106 Дж/кг.

№1143.

Дано:

Решение:

Ответ из учебника(задачника): 1143. 30%.

(Слайд-26)

Двигатель мотоцикла за час расходует 2 кг бензина. Определить КПД двигателя мотоцикла, если его мощность 6 кВт.

КПД=A/Q*100% (А-работа,Q-затраченная энергия)-общая формула

А представим как N*t, a Q-как q*m

q-это удельная теплота сгорания бензина =4.6*10^7Дж/кг . масса известна,найдем КПД

КПД= 6*10^3Вт*3600с/ 4.6*10^7 Дж/кг*2 кг=0.23%

(Слайд-27)

1140. Первый гусеничный трактор конструкции А. Ф. Блинова, 1888 г., имел два паровых двигателя. За 1 ч он расходовал 5 кг топлива, у которого удельная теплота сгорания равна 30 • 106 Дж/кг. Вычислите КПД трактора, если мощность двигателя его была равна около 1,5 кВт.

№1140.

Дано:

Решение:

Ответ из учебника(задачника): 1140. ≈3,6%.

Устный опрос учащихся (фронтальная работа):

  1. Какие тепловые двигатели называют паровыми турбинами?

  2. Каковы основные части турбины?

  3. Какими преимуществами обладает турбина по сравнению с двигателем внутреннего сгорания?

  4. КПД-?

Конец формы

Начало формы

Конец формы

Конец формы

Начало формы

Конец формы

6. Домашнее задание.

§ 23, 24, упр. 17

Вопросы:

  1. Какие тепловые двигатели называют паровыми турбинами?

  2. Каковы основные части турбины?

  3. Какими преимуществами обладает турбина по сравнению с двигателем внутреннего сгорания?

Рещение задач.

1. Тепловая машина, получив 4000 Дж тепла, совершила работу в 1 кДж. Определите КПД машины. (Ответ: КПД = 25%)

2.КПД машины 40%. Определите работу, которую совершила машина, если она получила 6 кДж тепла. (Ответ: А = 2400 Дж)

3. Выполняя домашнее задание, ученик записал: «К машинам с тепловым двигателем относятся: реактивный самолет, паровая турбина, мопед». Дополните эту запись другими примерами.

Подготовьте доклад на одну из тем (по желанию):

.

  1. История изобретения паровых машин.

  2. История изобретения турбин.

  3. Первые паровозы Стефенсона и Черепановых.

  4. Достижения науки и техники в строительстве паровых турбин.

  5. Использование энергии Солнца на Земле.

Рефлексия

1137. Зачем в цилиндры дизельного двигателя (двигателя с воспламенением топлива от сжатия) жидкое топливо подается в распыленном состоянии?

Ответ из учебника(задачника): 1137. Для увеличения поверхности контакта соприкосновения топлива с воздухом, что способствует полному сгоранию топлива.

1135. Почему температура газа в двигателе внутреннего сгорания в конце такта «рабочий ход» ниже, чем в начале этого такта?

№1135. В начале такта “рабочий ход” нагретые газы, расширяясь, совершают работу, их внутренняя энергия уменьшается, температура понижается.

1134. В каком случае жидкое распыленное топливо в цилиндре двигателя внутреннего сгорания обладает большей внутренней энергией: к концу такта всасывания или к концу такта сжатия?

№1134. Жидкое распыленное топливо обладает большей внутренней энергией в конце такта “сжатия”, так как выше его давление.

1133. В каком случае газообразная горючая смесь в цилиндре двигателя внутреннего сгорания обладает большей внутренней энергией: в начале такта «рабочий ход» или в конце его?

№1133. Большей внутренней энергией газообразная смесь в цилиндре двигателя внутреннего сгорания обладает в начале такта “рабочий ход”, так как ее температура выше, чем в конце такта.

1132. Почему двигатели внутреннего сгорания не используются в подводной лодке при подводном плавании?

Ответ из учебника(задачника): 1132. При подводном плавании для работы двигателя внутреннего сгорания недостаточно воздуха.

1129. Почему доливать воду в радиатор перегревшегося двигателя трактора следует очень медленно и только при работающем двигателе?

№1129. Для того, чтобы охлаждение двигателя происходило медленно. Иначе из-за резких механических деформаций двигатель может выйти из строя.

Задача № 185. При сгорании торфа выделилось 42 МДж энергии. Определите массу сгоревшего торфа.

Задача № 184. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании бензина массой 2 кг?

Задача № 183. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании каменного угля массой 20кг?

1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б

1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б

1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б 1б 1б 1б 2б 2б

Технологическая карта самоанализ

Паровая турбина. Коэффициент полезного действия теплового двигателя

Паровая турбина — это один из видов тепловых двигателей, в которых высокотемпературный водяной пар или другой газ вращают вал без помощи поршня. Струи пара, вырываясь из сопел, давят на лопатки турбины, вращая её.

Одной из первых турбин была паровая турбина, созданная в конце 19 века шведским инженером Лавалем.

Она нашла широкое применение благодаря новой прогрессивной конструкции сопла.

КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ( КПД ) ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Для характеристики работоспособности двигателей введено понятие коэффициента полезного действия ( КПД ). Впервые ввел в науку и технику понятие коэффициента полезного действия двигателя французский инженер Сади Карно.

Коэффициент полезного действия в процентах равен отношению полезной работы к совершенной.

или же отношению полезной работы к количеству теплоты, выделенной при сгорании топлива.

КНИЖНАЯ ПОЛКА

Изобретатели турбин.

ИНТЕРЕСНО

… что мощные механизмы приводят в движение не паровыми поршневыми машинами, а паровыми турбинами. Ведь поршневые машины при той же мощности имеют большие размеры и вес и меньший кпд. В ряде случаев это технически неудобно и экономически невыгодно.

.. чтобы поднять КПД парового двигателя стенки парового котла лучше делать из железа или меди. Эти металлы улучшат теплопроводность котла и этим поднимут его КПД.
Кстати, слой накипи ухудшает теплопроводность котла и приводит к появлению на нем трещин и, в конце концов, к порче котла, поэтому-то так необходимо очищать котел от накипи.

Следующая страница «Занимательные фишки для 8 класса»
Назад в раздел «8 класс»

Любознательным

Песочные замки и крупинки

Если вы захотите развлечься и построить на пляже песочный замок, то, разумеется, воспользуетесь для этого мокрым песком, а не сухим. Обычная столовая соль также слипается гораздо сильнее, если ее смочить. Некоторые сыпучие вещества, например мел, какао-порошок, хорошо слипаются даже в сухом виде. Чем обусловлено слипание порошков? Почему важно, чтобы сыпучий материал (соль, песок) был смочен? Как вы думаете, различны ли способности к слипанию у тонких и более грубых порошков?
Как известно, образование крупинок играет большую роль в создании плодородной почвы. В то же время если за почвой неправильно ухаживать, то она может слипаться в никуда не годные комки грязи. Чем обусловлено образование почвенных крупинок? Почему другие материалы, скажем песок, пудра для лица, не слипаются в комки?
Оказывается…
Слипание порошка может быть обусловлено силами четырех типов. Если диаметр частицы порошка меньше примерно 50 мкм, то важную роль играют силы межмолекулярного взаимодействия. Частицы также могут удерживаться вместе кулоновскими силами электростатического притяжения между разноименными зарядами. Во влажном порошке связующую роль играет вода — здесь действуют силы поверхностного натяжения. (Однако если влажность порошка слишком высока, он просто превращается в кашу.) Наконец, если частицы порошка имеют неправильную форму, то их связывает механическое сцепление неровностей на поверхности. В современных научных исследованиях для объяснения наблюдаемых эффектов действие названных сил рассматривается на микроскопическом уровне.

Источник: «Физический фейерверк» Дж. Уокер

И это ещё не всё! «Любознательным»

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *