Реактивные двигатели и основы работы тепловой машины
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.
Реактивный двигатель как тепловая машина реактивный двигатель как тепловая машина. Как сделать турбину для машины в домашних условиях Красноярск Россия Красноярске. Каковы роли нагревателя холодильника и рабочего тела в тепловой машине. Каковы роли нагревателя холодиль и рабочего тела в тепловой машине. Схема как сделать прямоточный реактивный двигатель своими руками. Физика работы реактивной турбины самолета Москва Россия Москве. Схема Прямоточный воздушно реактивный двигатель своими руками. Роль нагревателя холодильника рабочего тела в тепловой машине. Как сделать реактивный двигатель подробное описание действий. Как сделать реактивный двигатель в домашних условиях видео. ТЕПЛОВОЙ И ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТЫ АВТОМОБИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ. Что является холодильником в ракетном двигателе самолета. Принцип топливной системы у турбо реактивного двигателя. Как сделать реактивный двигатель в домашних условиях. Как сделать в домашних условиях реактивный двигатель.
