Тепловые двигатели применение

Ранняя стадия развития теплового двигателя — применение тихоходной тяжеловесной поршневой паровой машины с канатной или ременной передачей к исполнительным механизмам и орудиям — продолжалась до начала нашего столетия включительно. [c.98]

Обсуждение второго закона термодинамики в гл. 6 основано непосредственно на статистических выводах, взятых из гл. 3 и 4. Так как энтропия определена как функция состояния, анализ обратимых циклических тепловых двигателей и необратимых процессов дается как естественное применение основных принципов. [c.28]

Если машина представляет собой двигатель — тепловой (двигатель внутреннего сгорания, паровая машина, паровая турбина), водяной или электрический, то испытание производится с применением соответствующего вида энергии (газообразного или жидкого топлива, воды, электричества). При испытании постепенно увеличивают число [c.522]

В настоящее время методы газовой хроматографии нашли применение при определении характеристик широкого круга физико-химических процессов (определение упругости пара, скрытой теплоты парообразования, коэффициента диффузии), а также состава продуктов горения и термического разложения при исследовании процесса горения топлива. При исследовании рабочих процессов в тепловых двигателях наибольший интерес представляет использование хроматографических методов для определения как качественного, так и количественного состава газовой смеси. [c.302]

Возникла задача создать тепловые двигатели с высоким к. п. д. и доказать целесообразность их применения. В решение этой важнейшей задачи техническая термодинамика внесла основной вклад была создана теория действия тепловых двигателей. Использование теории позволило создать тепловые двигатели, к. п. д. которых повысился в несколько десятков раз. [c.169]

Содержание и общая направленность лабораторных работ настоящего издания практически не изменились это исследование термодинамических свойств веществ, процессов и циклов тепловых двигателей. Постановка многих лабораторных работ, как и ранее, базируется на применении первого и второго законов термодинамики. Однако само проведение лабораторных работ и обработка экспериментальных данных ведутся по-новому. В связи с этим третье издание пособия существенно изменилось по сравнению с предыдущими. [c.3]

В свою очередь циклы тепловых двигателей можно разделить в зависимости от рабочего тела на две группы. Общим для циклов первой группы является использование в качестве рабочих тел газообразных продуктов сгорания топлива, которые на протяжении всего цикла находятся в одном и том же агрегатном состоянии и при относительно высоких температурах считаются идеальным газом (двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины и реактивные двигатели). Характерная черта циклов второй группы — применение таких рабочих тел, которые в цикле претерпевают агрегатные изменения (жидкость, влажный и перегретый пар) и подчиняются законам, действительным для реальных газов (паросиловые установки). [c.104]

Так как циклы многих тепловых двигателей содержат изобарические участки, а ряд двигателей (турбины, реактивные двигатели) основывается на использовании энергии адиабатического потока газа или пара, то i—5 диаграмма находит применение для расчета рабочих циклов этих двигателей. Особенно удобно рассчитывать с помощью этой диаграммы циклы с изобарическим подводом и отводом тепла. [c.133]

Применение регенерации тепла в реальных тепловых двигателях позволяет уменьшить необратимость цикла, связанную с конечной разностью температур теплоотдатчика и рабочего тела при передаче тепла от первого к последнему. Регенеративный подогрев рабочего тела устраняет (на одних участках цикла полностью, на других частично) необратимый теплообмен и снижает разность температур между теплоотдатчиком и рабочим телом. [c.352]

Вследствие этого применение повышающего термотрансформатора, состоящего из теплового двигателя и теплового насоса, при малых разностях температур источников тепла является нерентабельным. [c.494]

Широкое применение паровых турбин объясняется рядом преимуществ их по сравнению с другими тепловыми двигателями. Основными из них являются возможность осуществления агрегатов с большой единичной мощностью, высокая экономичность и надежность работы, относительно небольшие габариты, возможность непосредственного соединения с электрическим генератором, воздухо- и газодувками, а также применения пара высоких начальных параметров и глубокого вакуума. [c.326]

Меньшее термодинамическое совершенство по сравнению с регенеративным конденсационным циклом, малые значения предельной мош,ности исключают возможности применения рассмотренного цикла в тепловых двигателях мощных электрических станций. [c.97]

Циклы со сжатием пара вместо конденсации обладают малыми величинами наибольшей мощности, термодинамически они менее совершенны, чем регенеративные конденсационные циклы. Поэтому применение циклов со сжатием пара вместо конденсации для тепловых двигателей мощных электрических станций исключается. [c.97]

Высокие давления пара до 100 и 200 кг см , диктуемые необходимостью экономичности, требуют высокой температуры пара за котлом и промежуточного перегрева. В то время складывалось убеждение, что применение высоких давлений при наличии высоких температур ограничивается возможностями металлургии теплостойких сплавов. Перспективы роста к. п. д. паровой конденсационной станции начинают представляться неудовлетворительными. Наличие конденсационной установки связывает расположение станции по соседству с большими водоемами. Это ограничивает универсальность паросиловой станции. В качестве выхода из этого положения намечается возможность создания такого теплового двигателя, который может полностью использовать перспективные свойства большой угловой скорости турбинного колеса, но не имеет сложных агрегатов паросиловой установки, т. е. котла, конденсатора и сложного комплекса вспомогательного оборудования. Тепловым циклом такого турбинного двигателя определился цикл, аналогичный циклу поршневых двигателей внутреннего сгорания. По понятиям начала нашего столетия реальный тепловой цикл, осуществляемый в двигателе внутреннего сгорания, обладал наибольшим тепловым совершенством. [c.99]

В последуюш,ие годы познания о газотурбинном цикле расширились. Тепловой цикл двигателя внутреннего сгорания, осуществляемый в новых условиях конструктивного оформления, приобрел ряд особенностей, сделавших его еще более совершенным. В газотурбинном цикле оказалось возможным ввести разделение агрегатов, сжимающих рабочее тело, от агрегатов, в которых происходит подвод тепла, и от агрегатов, трансформирующих кинетическую энергию рабочего тела в механическую. Это создало возможность применения промежуточного охлаждения при сжатии, промежуточного подогрева при расширении рабочего тела и позволило осуществить способ возвращения тепла от отработанных газов к сжатому воздуху, т. е. регенерацию тепла, невозможную для условий работы поршневого двигателя внутреннего сгорания. Расширение представлений о цикле газотурбинной установки, введение регенерации открыло большие возможности для экономии топлива. Наряду с тепловым совершенством, равным, а в некоторых случаях и превосходящим совершенство поршневого двигателя внутреннего сгорания, газотурбинная установка казалась более простой по своей конструкции по сравнению с другими видами тепловых двигателей, в частности паровых. [c.99]

Для сохранения принятых здесь приростов производства электрической энергии необходимо уже в ближайшие десятилетия широкое применение ядерных топлив — урана, плутония и тория, а через несколько десятилетий термоядерных процессов. Тогда тепловой двигатель на органическом топливе перестает быть основным тепловым двигателем большой энергетики. Основным тепловым двигателем мощных электрических станций будет двигатель, использующий внутриядерную энергию. [c.185]

До начала XX о. основным типом теплового двигателя была поршневая паровая маши, на, достигшая к этому времени значительного совершенства. Такими машинами были оборудованы и первые электростанции. Однако дальнейшее развитие тепловых электростанций было тесно связано с применением паровых турбин. Объясняется это следующими причинами [c.176]

Основы термодинамики были заложены в XIX в., когда в связи с развитием тепловых двигателей возникла необходимость изучения закономерностей превращения тепла в работу. Но затем метод термодинамики перешагнул пределы теплотехники и нашел широкое применение во многих отраслях физики, химии и других наук. [c.5]

Технико-экономические расчеты показывают, что в большинстве случаев применение понижающего термотрансформатора, состоящего из отдельных тепловых двигателя и насоса, требует столь высоких первоначальных затрат, что не оправдывает экономии топлива. [c.190]

В процессе своего развития термодинамика вышла за пределы теории тепловых двигателей, и ее законы в обобщенном виде нашли применение во многих других областях науки и техники. В результате и был создан термодинамический метод исследования любых макроскопических процессов, в которых так или иначе проявляются свойства энергии. [c.5]

Газовая турбина как новейший тип современного теплового двигателя находит всё более широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. [c.345]

Поршневые двигатели внутреннего сгорания являются самыми распространенными тепловыми двигателями. Наибольшее применение получил четырехтактный двигатель, конструктивная схема которого представлена на рис. 9.1, в. Принцип его работы целесообразно рассмотреть с одновременным построением диаграммы в координатах давления р и объема W. [c.109]

Термосифонная циркуляция жидкости получила ограниченное применение в системах нагревания. Еще реже она используется в системах охлаждения. Значительно чаще применяются насосные гидравлические системы, особенно в системах охлаждения. Наиболее распространенными из таких устройств являются системы охлаждения тепловых двигателей. [c.261]

Гидравлические системы используются для принудительной смазки тяжело нагруженных трущихся поверхностей различных машин и механизмов. Наиболее широкое применение они нашли в тепловых двигателях, в частности в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Учитывая одинаковые или схожие принципы построения систем смазки для большинства машин, рассмотрим их на примерах использования в поршневых двигателях. [c.263]

Принцип действия устройств преобразования энергии с применением сплавов с эффектом памяти формы очень прост. Пример такого устройства показан на рис. 3.19. Прежде всего при Т < подвешивается груз массой А/ с помощью спирали из сплава с эффектом памяти формы. При нагреве спирали до Т > происходит сокращение спирали на ЛL, При этом выполняется работа glA/AL. Если в состоянии с поднятым грузом, уменьшив вес груза, понизить Т, груз опускается. Если сделав груз более тяжелым, повысить Т, груз вновь поднимается. Таким образом создается цикл теплового двигателя. Расчет эффективности преобразования энергии с помощью такого теплового двигателя показывает принципиальную возможность его осуществления. Однако довольно значительной трудностью является необходимость учета пути осуществления [c.174]

Развитие суперсплавов — отклик на потребность в материалах, обладающих необходимым сопротивлением ползучести и усталости при высоких температурах. В истории техники эта потребность была наиболее острой при создании реактивных авиадвигателей и прочих видов газовых турбин, хотя материалы с подобными свойствами находят применение и в теплообменниках мощных тепловых двигателей с другим термодинамическим циклом. В данной главе дано описание экономических выгод от перехода к более высоким температурам работы тепловых двигателей. Показано, что реализация этих выгод через повышение к.п.д. становится возможной, благодаря применению суперсплавов, хотя последние и отличаются более высокой стоимостью. Описание жаропрочных деталей реактивных авиадвигателей и промышленных газовых турбин дано совместно с описанием разнообразных отказов (разрушения) и необходимыми сведениями о материалах, позволяющими рассчитывать долговечность деталей. [c.49]

Авторы оптимистично смотрят на перспективы двигателей Стирлинга и считают, что сконструировать работоспособный двигатель хотя и непросто, но вполне возможно, опираясь на прогресс в научном обеспечении разработки этих двигателей и используя достижения в области техники и технологии, связанные с созданием необходимых конструкционных материалов, усовершенствованием компоновочных схем и механизмов привода. Не исключено, что в будущем, как уже неоднократно случалось в истории науки и техники, опыт, накопленный в области создания двигателей Стирлинга, найдет применение, подчас весьма неожиданное, в других областях, например при совершенствовании других тепловых двигателей. [c.6]

С расширением масштабов эксплуатации океанского дна растет потребность в небольших электрогенераторах для питания подводных наблюдательных устройств. В настоящее время для их питания используют передачу электроэнергии по проводам и батареи, однако применение тепловых двигателей для этой цели сделало бы такие устройства более мобильными и менее дорогими. Двигатель Стирлинга с химическим аккумулятором энергии или сжиганием металла мог бы найти здесь должное применение. [c.207]

Поршневые двигатели внутреннего сгорания до появления газовых турбин и реактивных двигателей были единственным массовым тепловым двигателем. Сейчас наблюдается процесс бурного развития газовых турбин и их внедрения во многие отрасли техники. Однако, несмотря на эти успехи в целом, в обозримый период времени поршневые двигатели, предопределившие развитие автомобиле-тракторостроения, сельскохозяйственного и дорожного машиностроения и т.д., останутся все же основным силовым агрегатом для наземных условий работы. При этом как газовые турбины по мере их совершенствования, так и поршневые двигатели каждый в своей области применения получают широкое развитие, рационально дополняя друг друга. По совершенствование и тенденции развития каждого класса двигателей, определяемые условиями их использования, оказываются различными, поэтому различны и научные проблемы, определяюш ие это развитие. Наконец, наземные стационарные и транспортные двигатели внутреннего сгорания имеют свои особые проблемы, отличные от проблем авиационных и реактивных двигателей. [c.369]

Тепловой кон-цроль на электрической станции 465—477 Тепловые двигатели применение 17 [c.556]

Основными областями технического применения термодинамики являются анализ циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок, в которых полезная внешняя работа производится за счет выделяющейся при сжигании топлива теплоты анализ циклов ядерных энергетических установок, в которых источником теплоты служит реакция деления расщеп-ляюпгихся элементов анализ принципов и методов прямого получения электрической энергии, в которых стадия превращения внутренней энергии тел или, как говорят еще, химической энергии в теплоту не имеет места, и последняя непосредственно преобразуется в полезную внешнюю работу в форме энергии электрического тока анализ процессов тепловых машин (компрессоров и холодильных машин), в которых за счет затраты работы рабочее тело приводится к более высокому давлению или к более высокой температуре анализ процессов совместного или комбинированного производства работы и получения теплоты (или холода) для технологических или бытовых нужд анализ процессов трансформации теплоты от одной температуры к другой. [c.513]

Зарождение технической термодинамики было связано с изобретением в конце XVIII в. паровой машины и изучением условий превращения теплоты в механическую работу. Основы технической термодинамики были заложены французским физиком и инженером Сади Карно (1796—1832), который первый осуществил термодинамическое исследование тепловых двигателей и указал пути повышения их экономичности. В развитие технической термодинамики огромный вклад внесли крупнейшие ученые Р. Майер, Дж. Джоуль, Г. Гельмгольц, С. Карно, Р. Клаузиус, В. Томсон (Кельвин), Л. Больцман. Их исследования обусловили установление первого и второго начал термодинамики, что создало основу для теоретического изучения и практического применения процессов превращения теплоты в работу. Помимо указзЕгных ученых в развитии термодинамики участвовали Д. И. Менделеев, Г. В. Рихман, Г. Ленц, Ф, Бошнякович, М. П. Вукалович и многие другие. [c.5]

Циклический характер работы ДВС — один из его недостатков, но вместе е тем благодаря ему в ДВС реализуются высокие температуры и давления газа, которые до настоящего времени оказались недостижимы в других типах тепловых двигателей. Использование рабочего тела при высоких давлениях и температурах обусловливает наиболее высокую экономичность ДВС. Действительно, среди тепловых двигателей дизели преобразуют химическую энергию топлива в механическую работу с наивысшим КПД. Они примерно на 30% экономичней карбюраторных двигателей, а энергетические затраты на производство дизельного топлива примерно на 10% меньше, чем на производство бензина. Если отметить еще такие качества дизеля, как возможности использования тяжелых топлив и топливных суспензий, создания дизелей с больщой агрегатной мощностью, увеличения удельной мощности путем применения различных схем соединения с компрессорами и газовыми турбинами, а также меньщую, по сравнению с карбюраторными двигателями, токсичность, то очевидны причины все более широкого применения дизелей. [c.249]

Авиация — молодая отрасль техники, наименее консервативная, наименее застойная. Новейшие открытия науки и достижения техники нередко в первую очередь в авиации находят еебе применение, а уже затем нисходят на землю. И многие решили, что газовая турбина в ближайшие годы станет самым распространенным двигателем на всех видах транспорта. Ведь она, по расчетам специалистов, может обеспечить невиданный не только по сравнению с паровой турбиной, а и вообще с любым другим тепловым двигателем коэффициент полезного действия — 55—60 процентов, а то и еще выше [c.61]

Прогресс науки и техники открывает дорогу новым методам получения электроэнергии, которые в перспективе, вероятно, позволят вообще исключить тепловые двигатели как ненужное звено в процессах преобразования различных видов потенциальной энергии в электричество. Однако в ближайщее время все способы получения больших электрических мощностей еще будут в той или иной степени связаны с использованием турбомашин либо для перемещения газожидкостных потоков, либо для превращения в механическую работу энергии, выделивщейся в виде тепла. При этом в ряде случаев создаются условия для успешного применения комбинированных паровых и газовых циклов. [c.60]

Тепловые двигатели обычно применяются с целью производства работы для большого числа потребителей, использующих каждый сравнительно малую долю всей работы двигателя, т. е. в общем случае двигатели являются относительно большими центральными установками, снабжающими энергией многочисленных потребителей. Холодильные машины обычно имеют малую мощность, поскольку применение их продукции более ограничено. Работа, затрачиваемая в холодильном цикле, обычно невелика. Положительная работа цикла (например, площадь 1аЬ21 на рис. 15-1) является также малой, и по этой причине обычно экономически не оправдываются затраты на оборудование, необходимое для получения такой работы. [c.130]

Как будет показано далее, уже в начальный период развития теории тепловых двигателей наряду с использованием водяного пара и воздуха или газов возникли идеи применения неводяных паров в качестве рабочих тел. Эти идеи возникали и на последующих этапах развития теплоэнергетики на основе более высокого уровня развития техники и технологии производства тепловых двигателей. [c.3]

Постановка задачи. Многие элементы конструкции тепловых двигателей, машин, теплообменных устройств различного назначения выполняются в форме полого (тонкостенного) конуса. Это —конфузо-ры, диффузоры, переходники, раструбы. Тепловой режим таких устройств представляет интерес, так как даже при постоянном подводимом радиальном тепловом потоке вследствие особенностей конструкции всегда возникают и осевые градиенты температуры. Применение прямоугольных и полярных сеток к расчету температурного поля в полом конусе не дает желаемого ре- [c.66]

Следует обратить внимание на использование эффекта памяти формы в тепловых двигателях. В случае применения в этих двигателях горячей воды с невысокой, насколько это возможно, температурой преимуществом сплава с эффектом памяти формы является низкая разность температур превращенин Af — [c.77]

Пароводяной инжектор (ПВИ) — давно известный аппарат — был предложен французским ученым Манури де Энто в 1818 г и после ряда усовершенствований запатентован французским инженером Жиффаром в 1858 г Он широко применялся во всем мире на паровозах и в тепловых двигателях. В настоящее время применение инжекторов весьма ограничено. Но в зависимости от типа технологиче- [c.474]

В связи с этим в ряде случаев при когенерации находит применение подход, при котором теплогенерируюшую установку (например, районную котельную) надстраивают энергетическим тепловым двигателем (газотурбинной установкой, двигателем внутреннего сгорания), и выходные газы этих двигателей сбрасываются в топку котла. Экономический эффект в такой установке определяется вытеснением части топлива, сжигаемого в котле, теплотой выходных газов. Экономия топлива и объясняет снижение себестоимости вырабатываемой электроэнергии (рис. 9.3). [c.385]

Роберт Стирлинг начал совершенствовать свой двигатель, работающий на подогретом воздухе, примерно в то же время, когда войска Наполеона и Веллингтона встретились в битве при Ватерлоо, за 6 лет до публикации знаменитой статьи Карно о термодинамике и за 42 года до рождения Рудольфа Дизеля. К 1908 г. двигатель Стирлинга был уже настолько усовершенствован, что по обе стороны Атлантического океана широко использовались регенератор и принцип двойного действия в нем. Обсуждение возможных областей применения и перспектив этого двигателя регулярно проводилось в известных журналах, таких, как Труды института инженеров-механиков (Великобритания). С середины XIX в. и до начала первой мировой войны воздушно-тепловые двигатели как с разомкнутым, так и с замкнутым циклом имели значительный коммерческий успех, удовлетворяя технические потребности человечества в чрезвычайно широком диапазоне — от энергетических установок на судах до приводов швейных машин, ирригационных насосов и агрегатов для подачи воздуха в церковные органы. Эта последняя область применения была, пожалуй, первым случаем, когда основанием для применения двигателя была бесшумность его работы. Удивительно, что до сих пор существует довольно много таких двигателей, и они находятся в хорошем рабочем состоянии. Области применения некоторых из них кажутся почти неправдоподобными. Совсем недавно один из авторов этой книги, обсуждая с поставщиком вопрос о материалах для двигателя, неожиданно узнал, что у того имеются два двигателя Стирлинга, изготовленные в прошлом веке, один из которых ранее использовался в качестве источника энергии для вращения контейнеров с молоком при изготовлении творога на молокозаводе, а с помощью другого в парикмахерской вращались щетки для укладки волос Однако, хотя двигатель Стирлинга в отличие от паровой машины был вполне безопасным. [c.185]

Подробное изучение изотопов [17] показало, что наиболее подходящими являются изотопы кобальта Со и тулия в виде ТтгОз. Лучше использовать °Со, поскольку экспериментальных данных по его применению для тепловых двигателей больше [18]. Он имеет высокую плотность энерговыделения, период его полураспада составляет 5,3 года, и он довольно дешев. [c.393]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...