Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ
Тепловой двигатель - двигатель, в котором тепловая энергия преобразуется в механическую работу. Тепловые двигатели составляют наибольшую группу среди первичных двигателей и используют природные энергетические ресурсы в виде химического или ядерного топлива. В основе работы теплового двигателя лежит замкнутый (или условно замкнутый) термодинамический цикл. Эффективность работы идеального теплового двигателя определяется термодинамическим кпд теплового двигателя. Эффективный кпд теплового двигателя колеблется в пределах 0,1—0,6. По типу машин, осуществляющих рабочие термодинамические процессы, тепловые двигатели подразделяются на поршневые двигатели, роторные двигатели и реактивные двигатели. Возможны комбинации этих типов тепловых двигателей, например турбореактивный двигатель. По способу подвода теплоты для нагрева рабочего тела тепловые двигатели подразделяются на двигатели внутреннего сгорания, и двигатели внешнего сгорания, в которых рабочее тело получается (или нагревается) вне самого теплового двигателя в специальных устройствах
Тепловой двигатель с внешним подводом теплоты
В основу теории строения тепловых двигателей легла способность изменение объема большинства веществ в особенности газов. Они как нельзя лучше подходит на роль рабочего тела, потому что газ обладает наибольшими коэффициентами упругости и температурного расширения - то есть с увеличением температуры при постоянном давлении увеличивается объем, а при фиксированном объеме растет давление.
Типы авиационных двигателей
Любая авиационная силовая установка должна иметь в своем составе указанные выше агрегаты, но они могут быть самыми разными в зависимости от условий эксплуатации двигателя. К ним относятся: скорость и высота полета, маневренность, дальность, взлетно-посадочные требования. Кроме этих условий, на характеристики двигателя влияют удельный расход топлива, уровень шума при взлете и посадке, капитальные затраты и стоимость обслуживания, надежность.
Главным критерием, определяющим выбор силовой установки, является скорость полета. Скорость полета лучше всего определять числом Маха – отношением скорости полета летательного аппарата к скорости звука на заданной высоте. При M < 0,5 наиболее эффективным движителем является винт, который при этих условиях, как правило, и используется; винт приводится во вращение обычным поршневым двигателем. Для более высоких скоростей полета (но меньше скорости звука, M < 1) предпочтительнее использование турбовентиляторных двигателей с большим расходом через вентилятор. На боевых самолетах, таких, как истребители и штурмовики, которые должны летать при около- и сверхзвуковых скоростях и обладать высокой маневренностью, устанавливают турбовентиляторные двигатели с форсажом. В таких двигателях после турбины в специальную форсажную камеру дополнительно подается топливо, где оно дожигается. Дожигание увеличивает тягу по сравнению с двигателем, в котором топливо сгорает только в камере, однако при этом существенно возрастает расход топлива, которое всегда хранится на борту самолета. На самолетах, которые длительное время должны лететь со скоростью 2 < M < 4, устанавливают турбореактивные двигатели с форсажом. В этих двигателях весь поток воздуха проходит через компрессор, камеру сгорания и турбину, а затем поступает в форсажную камеру, где добавляется топливо, и температура горения поднимается до высоких значений, которых не выдержала бы турбина. На таких самолетах, как X-15, летающих с М около 4, предпочтительнее использовать ракетные двигатели. Такие самолеты могут летать и в безвоздушном пространстве, поскольку в ракетном двигателе используется не кислород воздуха, а окислитель, запасенный, как и горючее, на борту самолета. Продукты сгорания ракетного двигателя, расширяясь в сопле, создают тягу, значительно большую, чем у турбореактивного двигателя.