Съвет 1: Как работят термодвигателите
Съвет 1: Как работят термодвигателите
Функция на топлинните двигатели - преобразуванетоплинната енергия в полезна механична работа. Работното тяло в такива инсталации е газ. Натиска силно оръжието на турбината или на буталото, задвижвайки ги. Най-опростените примери за термични двигатели са парните двигатели, както и карбураторните и дизеловите двигатели с вътрешно горене.
инструкция
1
Върху тях има въртеливи топлинни двигателисъстоящ се от един или повече цилиндри, вътре в които е бутало. Разширяването на горещия газ се получава в обема на цилиндъра. В този случай буталото се движи под въздействието на газ и извършва механична работа. Такава топлинна машина преобразува възвратно-постъпателното движение на буталната система в ротация на вала. За тази цел двигателят е оборудван с колянов механизъм.
2
Топлинните двигатели на външно горене саПарни машини, в които работната среда се загрява в момента на изгаряне на горивото извън двигателя. Отопляемият газ или пара под силно налягане и при висока температура се подава в цилиндъра. По този начин буталото се движи и газта постепенно се охлажда, след което налягането в системата става почти равно на атмосферното налягане.
3
Отработеният газ се изважда от цилиндъра вкойто незабавно се обслужва следващата порция. За да се върне буталото в първоначалното му положение, се използват маховици, които се прикрепят към коляновия вал. Такива термични двигатели могат да осигурят единично или двойно действие. При двигатели с двойно действие на въртене на вала има два етапа на работния ход на буталото, в еднодействащи инсталации буталото изпълнява едновременно едно движение.
4
Разликата между двигателите с вътрешно горене ина гореописаните системи е, че горещият газ тук се получава чрез изгаряне на сместа гориво-въздух директно в цилиндъра, а не извън него. Подаването на следващата част от горивото и отстраняването на отработените газове се извършва чрез клапанната система. Те ви позволяват да доставяте гориво в строго ограничени количества и в точното време.
5
Източник на топлина в двигатели с вътрешно горенеХимическа енергия на горивната смес. За този тип топлинни двигатели не е необходим котел или външен тип нагревател. Тъй като работната течност има различни горими вещества, най-често срещани са бензин или дизелово гориво. Недостатъците на двигателите с вътрешно горене включват тяхната висока чувствителност към качеството на горивната смес.
6
Двигатели с вътрешно горене в негоДизайнът може да бъде дву- и четиритактов. Устройствата от първия вид са по-прости в дизайна и не толкова масивни, но със същата мощност те изискват много повече гориво от тези с четиритактови. Двигателите, чиято работа е изградена на две барове, най-често се използват в малки мотоциклети или тревни косачки. По-сериозните машини са оборудвани с четиритактови термо мотори.
Съвет 2: Как да абсорбираме енергия
Възможно е и усвояването на енергия от материятапревръщането му в топлина или трансформацията в друга форма. Във втория случай, част от енергията също се превръща в топлина, тъй като ефективността на всяка физическа система не може да надхвърля единството.
инструкция
1
За да се абсорбира светлинната енергия, е необходимовещество, което е непрозрачно и не отразява радиацията с избрана дължина на вълната. Например, синя светлина се абсорбира от червени предмети и обратно. Черните обекти абсорбират светлинните лъчи на целия видим спектър. Имайте предвид обаче, че обект, който се появява на тъмно човешко око, може да бъде ярък за невидими лъчи (инфрачервени, ултравиолетови) и обратно. По този начин се установява, че човешката кожа от всякакъв цвят се появява в инфрачервена светлина бяла, а обикновеното стъкло на прозорци лошо преминава ултравиолетовите лъчи с къси вълни. Това светлинно лъчение, което не се отразява от обекта и не е преминало през него, ще бъде погълнато от него и ще стане топло.
2
Някои физически инструменти позволяват натрупването на светлина енергия или да го трансформира в други видове енергия. Така например, ако съсредоточите лъчите на слънцето върху цилиндър с черен цвят на двигателя Стърлинг, той ще се нагрее и ще започне да се движи. Насочете светлината към слоя цинков сулфид и след това спрете да осветявате и в рамките на няколко минути този слой ще излъчи малка част от абсорбираната енергия обратно под формата на светлина. Слънчева батерия, абсорбираща светлина енергия, превръща го в електрически. Ефективността на всички тези преобразуватели рядко надхвърля 10%.
3
Възможно е да се абсорбира не само светлина, но и термична енергия, Да се натрупа голямо количество топлина в малъкобем, вземете металния цилиндър, напълнете го с парафин и го запечатайте. Ако този топлинен акумулатор се загрее, те могат да се използват дълго време като по-топъл. На този принцип работят топлинните чанти. За да превърнете част от абсорбираната топлинна енергия в електрическа енергия, използвайте термодвойка. И накрая, термодвигателите от най-разнообразните конструкции позволяват частично преобразуване на част от абсорбираната топлинна енергия в електрическа енергия.
4
Батерията е устройство, което поглъща електрическа енергия енергия и част от него се превръща в топлина, а другата - във вътрешни (химически) енергия, която съхранява вътре в себе си. Свържете товара с него и той ще му го даде. енергия, Можете да зареждате и разреждате батерията многократно. Електродвигателите в абсорбцията на електрическа енергия превръщат част от тях в механична, а електрическите източници на светлина в лъчиста.
5
За да абсорбира кинетичната енергия,представена под формата на вибрации, и нейното преобразуване в термични амортисьори служи. Има амортисьори, комбинирани с генератори на мощност. За разлика от класическите генератори, те не съдържат въртящи се части - всичките им части се преместват назад и напред. В такива устройства част от абсорбираната вибрационна енергия се превръща в електрическаенергия Обикновените генератори изпълняват подобна задача - само начинът, по който те пренася кинетичната енергия за абсорбиране, е различен. Всички микрофони абсорбират енергия акустични вълни, но само някои от тяхпреобразувайте част от него в електрическа - динамична, лента, пиезокерамика. Други микрофони - въглерод, electret с вграден усилвател - всички абсорбирани акустични енергия преобразувано в топлина напълно. Те контролират само под въздействието на приетите трептения по-мощен поток от електрическа енергия, доставяна отвън.
Съвет 3: Как да генерираме енергия
Съгласно закона за опазване на енергията е невъзможно да се изработи последната. Можете да го прехвърлите само от един вид на друг. Има значителен брой начини за осъществяване на такава трансформация.
инструкция
1
За да преобразувате химикала енергиясъхранявани в запалимо вещество, в топлинна субстанция, да го изгорите. Част от енергията ще бъде освободена като светлина.
2
Завъртете термичната енергия в механичното може да бъде два начина. За да се възползвате от първата от тях, изгорете веществото в ограничено количество. Увеличете налягането, което ще се случи, използвайте за преместване на обекта. По този принцип работи двигателят с вътрешно горене. За да преобразувате топлинната енергия в механична енергия по един втори начин, поставете течно вещество в ограничен обем и го загрейте по какъвто и да е начин (не непременно чрез изгаряне на каквото и да е) до точката на кипене. Получената пара се изпраща към парния двигател или турбина.
3
За да превърнете механичната енергия велектрически конструкция механизъм, в който подвижната бобина се движи покрай стационарния магнит или обратно. Има много проекти на такива механизми, които се наричат генератори.
4
За да преобразувате електрическото енергия в механично положение, използвайте електрическия моторили друг дизайн. Не забравяйте, че въпреки обратимостта на електромагнитните явления, нито един генератор не може да се използва като двигател, а само един, при който се създават условия, когато се прилага напрежение за създаване на въртящо се магнитно поле. Например в колекторния мотор се осигурява постоянно завъртане чрез автоматично превключване на намотките и в асинхронно въртящо се магнитно поле, което се дължи на подаването на статорните намотки с трифазен променлив ток.
5
За преобразуване на електрическата енергия визползвайте разнообразни източници на светлина: нажежаема, флуоресцентна, LED и др. Последните два типа източници на светлина трябва да се използват заедно с настоящите ограничителни устройства.
6
За генериране на топлинна енергия от електричествоизползвайте мощни резистори. Това - може би единственият енергиен преобразувател с ефективност близка до 100%. Във всички останали случаи, част от загубите на енергия при конвертиране неизбежно до отделяне на топлина.
