На главную | Каталог статей | Карта сайта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принципы работы тепловой машины.

Виды реактивных двигателей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание.

Введение. *

Тепловая машина. *

Циклическая тепловая машина. Принцип работы. *

Прямоточный воздушно - реактивный двигатель. *

Турбореактивный двигатель *

Реактивный двигатель. *

Открытие пути в космос К.Э Циолковским. *

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА: *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Выполнить расчёты результата взаимодействия двух или нескольких тел, когда значения действующих сил неизвестны, во многих случаях позволяет использование закона сохранения импульса.

Тепловая машина.

Устройство, преобразующее энергию теплового движения в механическую энергию, называется тепловой машиной. Различают циклические и нециклические тепловые машины.

Циклическая тепловая машина. Принцип работы.

Представим принцип действия машин циклических машин. Реальная тепловая циклическая машины состоит из печки (нагревателя), холодильника и рабочего тела.

Для теоретического объяснения работы тепловых машин необходимо знание второго закона термодинамики в следующем виде: невозможно создать циклически работающий тепловой двигатель, единственным результатом действия которого получения от источника количества теплоты и превращение его полностью в механическую энергию.

Определим принцип работы циклической тепловой машины. Рабочее тело, в результате контакта с негревателем, получает от него вследствие обмена теплом некоторой количество теплоты, равное Q1, нагреваясь до некоторой температуры T1. После завершения контакта с нагревателем, рабочее тело переходит в контакт с холодильником.

При таком переходе рабочее тело совершает механическую работу A. В контакте с холодильником, рабочее тело отдаёт ему некоторое количество теплоты Q2 - охлаждается.

Затем рабочее тело снова переходит в контакт с печкой - процесс повторяется.

О ткрытие пути в космос

К.Э Циолковским.

Впервые научное доказательство возможности использования ракеты для полётов в космическое пространство, за пределы земной атмосферы и к другим планетам Солнечной системы было дано русским учёным и изобретателем Константином Эдуардовичем Циолковским. Ракетой Цоилковский назвал аппарат с реактивным двигателем, использующим находящиеся на нём горючее и окислитель. Реактивным двигателем называют двигатель, способный преобразовать химическую энергию топлива в кинетическую энергию газовой струи, и приобрести при этом скорость в обратном направлении

Прямоточный воздушно - реактивный двигатель.

Рассмотрим прямоточный воздушно-реактивный двигатель, имеющий наиболее простую схему работы.

Воздухозаборник - это передний край трубки, всасывающий в себя воздух. Средняя часть - камера сгорания, в которой горит воздушно-топливная смесь. Отработанные газы выходят из сопла - задней части трубки.

Температура при сгорании воздушно - топливной смеси повышается, возрастает скорость движения двигателя, а раскалённые газы, создавая реактивную тягу, с силой выбрасываются через сопло.

Если на входе имеется скоростной поток воздуха, прямоточный воздушно - реактивный двигатель также может работать. Однако самолёт с таким двигателем самостоятельно стартовать не сможет - его придётся предварительно разгонять, например, при помощи воздушного винта. Но таким пропеллером можно разогнать и поток воздуха на входе двигателя.

В результате решения этой задачи появился турбореактивный двигатель.

Турбореактивный двигатель

Перед началом работы турбореактивного двигателя к компрессору необходимо присоединить, так называемый, стартёр, чтобы компрессор создал первоначальный напор воздуха на входе. Затем уже начнет работать сам реактивный двигатель.

На пути раскалённых газов инженеры - проектировщики поставили газовую турбину и единым валом соединили её с компрессором.

Турбину вращает выходящий переработанный газ, а соединённый с ней компрессор нагнетает воздушный поток в камеру сгорания, топливно-воздушная смесь горит, горячие газы вытекают из сопла - цикл повторяется.

Путём дополнительного сгорания топлива в форсажной камере, расположенной между турбиной и реактивным соплом можно увеличивать тягу турбореактивного двигателя.

Использование мощного и компактного турбореактивного двигателя в самолётах позволило очень скоро превысить их скорости скорость звука.

Но такие двигатели оказались не всегда выгодными экономически.

Использование турбовинтовых двигателей для огромных транспортных самолётов, которые летают со скоростями 650-700 км/ч и поднимают в воздух одновременно десятки тонн груза, оказалось более эффективным.

Чтобы турбина вращала и обычный воздушный винт, необходимо удлинить вал, соединяющий её с компрессором, добавить редуктор, снижающий частоту вращения винта, иначе воздушный поток станет срываться с лопастей, а пропеллер в основном будет вращаться вхолостую.

Реактивный двигатель.

Теперь рассмотрим принцип работы реактивных двигателей.

Газы, нагретые до высокой температуры, при сгорании топлива, выбрасываются из сопла ракеты со скоростью v и взаимодействуют с ракетой.

До начала работы двигателей импульс ракеты и горючего был равен нулю, следовательно, и после включения двигателей сумма векторов импульса ракеты и импульса истекающих газов равна нулю, так как по закону сохранения импульса, сумма векторов импульсов взаимодействующих тел остаётся постоянной при отсутствии внешних сил. Можно записать следующее верное соотношение.





MV + MV = 0,


Где:

М – масса ракеты;

V – скорость ракеты;

m – масса выброшенных газов;

v – скорость истечения газов.

Получили равенство:



MV = -mv.

Для модуля скорости движения ракеты V верно соотношение:

V=(m/M) v.

(Формула модуля скорости движения ракеты применима при условии небольшого изменения массы M ракеты в результате работы её двигателей.)

Главная особенность реактивного двигателя заключается в следующем. Так как она движется в результате взаимодействия с газами, образующимися при сгорании топлива, для движения её не нужны ни вода, ни земля, ни воздух- ракета может двигаться в безвоздушном пространстве.

 

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1) "Энциклопедический Словарь Юного Техника". Зубков.Б.В, Чумаков.С.В.

2) "Тепловые Явления В Технике". Билимович.Б.Ф.

3) "Физика".Кабардин.О.Ф.

4) "Физика".Евфремов.А.П.,Кутузов.Ю.А.





На главную | Каталог статей | Карта сайта



При любом использовании материалов установите обратную ссылку на своем сайте.
<a href="http://lovi5.ru/" target=_blank>Рефераты, шпаргалки</a>