Паровые турбины. Газотурбинные установки. Двигатели внутреннего сгорания

Содержание

1. Паровые турбины.. 8

1.1. Краткий обзор развития паровых турбин. 8

1.2. Тепловые двигатели и их типы.. 10

1.3. Устройство и принцип действия активной одноступенчатой турбины.. 12

1.4. Устройство и принцип действия реактивной многоступенчатой турбины.. 16

1.5. Устройство и принцип действия активной многоступенчатой турбины с двумя степенями скорости. 18

1.6. Устройство и принцип действия активной многоступенчатой турбины со ступенями давления. 19

1.7. Устройство и принцип действия радиальной реактивной турбины. Принцип действия комбинированных турбин. 21

1.8. Классификация паровых турбин и их маркировка. 23

1.9. Цикл Ренкина, коэффициенты полезного действия и мощности паровых турбин. 25

1.10. Суживающееся сопло с косым срезом.. 30

1.11. Расширяющееся сопло с косым срезом.. 32

1.12. Преобразование энергии пара на рабочих лопатках активной ступени. Треугольники скоростей. 36

1.13. Диаграмма h-s расширения пара в проточной части активной турбины.. 38

1.14. Преобразование энергии пара на рабочих лопатках реактивной  ступени. Треугольники  скоростей. 40

1.15. Диаграмма h-s расширения пара в проточной части реактивной турбины. Степень реактивности турбины.. 41

1.16. Классификация потерь в ступенях паровой турбины.. 43

1.17. Потери в соплах и на рабочих лопатках паровой турбины.. 44

1.18. Потери с выходной скоростью пара, на трение дисков, вентиляцию и выколачивание. 46

1.19. Потери через внутренние зазоры в ступенях паровой турбины.. 47

1.20. Потери от влажности пара и в выпускном патрубке паровой турбины.. 48

1.21. Внешние потери паровой турбины.. 49

1.22. Диаграмма h-s пара многоступенчатой турбины.. 50

1.23. Понятие о коэффициенте возврата тепла паровой турбины.. 53

1.24. Понятие о характеристическом коэффициенте паровой турбины.. 54

1.25. Удельные единичные мощности паровых турбин. 55

1.26. Диаграмма режимов паровой турбины.. 55

1.27. Контрольные  вопросы.. 57

2. Газотурбинные установки. 59

2.1. Краткий обзор развития газовых турбин и газотурбинных установок. 59

2.2. Устройство и принцип действия газотурбинной установки со сгоранием при р = const. Действительный цикл. 60

2.3. Устройство и принцип действия ГТУ со сгоранием при v = const. Недостатки в работе таких установок. 66

2.4. Классификация потерь в газотурбинных установках. 68

2.5. Способы повышения экономичности газотурбинных установок. 69

2.6. Тепловая схема и T-s диаграмма газотурбинной установки с регенерацией. 71

2.7. Тепловая схема и T-s диаграмма ГТУс промежуточным охлаждением и подогревом рабочего тела (ступенчатым сжатием) 72

2.8. Тепловая схема со ступенчатым сгоранием (промежуточным подогревом газа) 73

2.9. Топливо для ГТУ. Виды и особенности использования. 75

2.10. Тепловая схема замкнутой газотурбинной установки. 78

2.11. Современные стационарные газотурбинные установки. 80

2.12. Сложные и многовальные ГТУ.. 81

2.13. Отличительные особенности газовых турбин от паровых. 84

2.14. Контрольные вопросы.. 85

3. Двигатели внутреннего сгорания. 87

3.1. Краткие сведения из истории развития двигателестроения. 87

3.2. Устройство и принцип действия ДВС. Преимущества и недостатки ДВС по сравнению с ПТУ.. 88

3.3. Классификация ДВС и их маркировка. 92

3.4. Устройство и принцип действия четырехтактного дизеля. 96

3.5. Устройство и принцип действия двухтактного дизеля. Преимущества и недостатки. 99

3.6. Устройство и принцип действия четырехтактного карбюраторного двигателя (низкого сжатия) 104

3.7. Топливо для ДВС. Физико-химические энергетические и эксплуатационные показатели. Октановое и цетановое число. 110

3.8. Пути повышения мощности ДВС.. 114

3.9. Действительный цикл четырехтактного ДВС. Степень сжатия. 120

3.10. Действительный цикл двухтактного ДВС. Степень сжатия. 125

3.11. Среднее индикаторное давление и индикаторная мощность ДВС.. 129

3.12. Среднее эффективное давление и эффективная мощность ДВС.. 133

3.13. Индикаторный КПД и удельный индикаторный расход топлива. 134

3.14. Эффективный КПД и удельный эффективный расход топлива ДВС.. 135

3.15. Литровая мощность двигателя и расход воздуха через двигатель. 135

3.16. Тепловой баланс двигателя. 136

3.17. Контрольные  вопросы.. 137

Введение

Машины, преобразующие какой – либо вид энергии в механическую работу, называются двигателями. Машины, преобразующие теплоту в механическую работу, называются тепловыми двигателями. Тепло для двигателей в настоящее время получается из органических топлив при химической реакции и из ядерного топлива – при ядерной реакции. К органическим топливам, применяемым в теплоэнергетических промышленных установках, относятся каменный уголь, антрацит, бурый уголь, торф, горючие сланцы, древесина, нефть, нефтяной (промысловый) газ, природный газ и различные продукты, получаемые в результате их переработки. Ядерным топливом могут быть изотопы урана и плутония. Сырьевой базой ядерного топлива являются уран и торий. Ядерная реакция деления с выделением энергии в форме тепла происходит при расщеплении урана – 235, урана – 233 и плутония–239.