Тоңазытқыш мәшинелер

Тоңазытқыш Мәшинелер

Орындаған: Бақыткерей А.

Абжапарова А.

Термодинамиканың бірінші заңын жалпы еске түсіру

Жүйеге берілген жылу Q оның ішкі энергиясының ΔU өзгерісіне және жүйенің сыртқы денелерге қарсы істейтін А жұмысына жұмсалады. Оның формуласы:

Изо процесс

Изо- бір шаманың тұрақты болуы (температура, қысым, көлем).

Изо процесстің түрлері:

1. изобаралық процесс

2. изохоралық процесс

3. изотермалық процесс

4. адиабаталық процесс

изобаралық процесс

Қысым тұрақты, яғни p= const. тeмпература(T) мен көлемі(V) өзгеретін термодинамикалық процесс изобаралық процесс деп атайды.

P- const.

T↑, V↑

Q= ΔU+ A

изохоралық процесс

Газдың көлемі тұрақты, яғни V=const., ал температура(T) мен қысым(V) өзгеретин термодинамикалық процесті изохоралық процесс деп айтады.

V= const.

T↑, P↑

Q=Δ

изотермалық процесс

Температура тұрақты, T=const. яғни, ал P қысым мен V көлем өзгеретін термодинамикалық процесті изотермалық процесс деп аталады.

T= const.

V↑, P↓

Q=A

адиабаталық процесс

Жылу алмасусыз жүретін процесс адиабаталық процесс деп аталады.Газдың ішкі энергиясы оны сығатын сыртқы күштердің атқаратын жұмысы есебінен артады.

Q= const.

ΔU+ A=0

ΔU=-A

Термодинамиканың екінші заның жалпы еске түсіру

Термодинамиканың екінші заңы ішкі энергияның механикалық энергияға айналуына шек қояды. Бұл қоршаған ортада алынған жылу есебінен ғана, яғни бір дененің салқындау есебінен ғана жұмыс істейтін мәшине жасай мүмкін еместігін білдіреді.Сондықтан термодинамиканың екінші заңын көбіне былай тұжырымдайды: екінші ретті мәңгі қозғалқыш жасау мүмкін емес.

Жылу қозғалтқыштары

Жылу мәшинелері(немесе қозғалтқыштары) деп жүйенің ішкі энергиясының бір бөлігін механикалық энергияға айналатын және соның есебінен жұмыс істейтін құрылғыларды айтады.

Жылу қозғалтқыштарының жұмыс істеу принціпі

Газдың ішкі энергиясының механикалық энергияға айналмай қалған бөлігі, салқындатқыш рөлін атқаратын тоңазытқыш деп аталатын сыртқы ортаға беріледі. Сонымен, барлық жылу қозғалтқштарының құрылымы үшін негізгі бөліктен тұрады: отынның энергиясы бөлініп шығатын қыздырғыш; бу немесе газ болып табылатын жұмыс денесі; пайдаланынбай қалған жылу мөлшерін алатын тоңазытқыш. Жылу қозғалтқыштары қызметінің сызба нұсқасы мына суретте келтірілген:

Іштен жанатын қозғалтқыш

Іштен жану қозғалтқышы, мотор– жанған отынның химикалық энергиясын механика жұмысқа түрлендіретін жылулық қозғалтқыш. Іс жүзінде жарамды алғашқы газдық Іштен жану қозғалтқышын француз механигі Э.Ленуар құрастырды (1860). 1876 жылы неміс өнертапқышы Н. Отто жетілдірілген 4 тактілі газдық Іштен жану қозғалтқышын жасады. Бу машиналы қондырғымен салыстырғанда Іштен жану қозғалтқышы қарапайым (Іштен жану қозғалтқышыта энергияны түрлендіргіш бір буын – бу қазанды агрегат болмайды), жинақы, қуат бірлігіне келетін массасы аз әрі тиімді болып келеді. Бірақ Іштен жану қозғалтқышына жоғары сапалы отын (газ, мұнай) қажет.

Іштен жанатын қозғалтқышың жұмыс істеу тәсілі

1-тактіні жанғыш қоспаның цилиндрге ену тактісі деп атайды. Бұл тактіде поршень жоғары өлі нүктеге жылжиды, сол кезде ену клапаны ашылып, жанғыш қоспа карбюратордан цилиндрге келеді (қ. 1-сурет). 2-такт – сығылу тактісі. 2-такт кезінде поршень төмен өлі нүктеден жоғары өлі нүктеге жылжиды. Бұл кезде сыртқа шығару және ену клапандары жабылады да, жанғыш қоспа 0,8 – 2 Мн/м2 қысымға дейін сығылады. Сығылу соңында қос-па температурасы 200 – 400С-қа дейін жетеді. Осы мезетте электр ұшқыны беріліп, қоспа тұтанады. Жану нәтижесінде цилиндрдегі қысым 3 – 6 Мн/м2, темп-ра 1600 – 2200С-қа жетеді. Циклдің 3-тактісі – ұлғаю, яғни жұмыстық жүріс деп аталады. Бұл тактінің барысында отынның жануы кезінде пайда болған жылу механика жұмысқа түрленеді. 4-такт сыртқа газ шығару тактісі деп аталады. Мұнда поршень төменгі өлі нүктеден жоғарғы өлі нүктеге келеді де, пайдаланылған газ сыртқа айдап шығарылады. 2 тактілі карбюраторлы Іштен жану қозғалтқышының жұмыстық циклі поршеньнің 2 жүрісі кезінде, яғни иінді біліктің 1 айналысында орындалады. Мұндай қозғалтқыштағы сығылу, жану және ұлғаю процестері іс жүзінде 4 тактілі Іштен жану қозғалтқышымен ұқсас. 4 тактілі Іштен жану қозғалтқышымен салыстырғанда 2 тактілі қозғалтқыштың қуаты аз болады. Карбюраторлы Іштен жану қозғалтқышы білігінің айналу шапшаңдығы әдетте 3000 – 7000 айн/мин-қа тең.

Бу және газ турбиналары

Электр энергиясы электрстансыларында өндірілетін сендерге мәлім. Олардың генераторлары бу немесе жоғары темпиратураға дейін қыздырылған ғаз арқылы қозғалтқыш білігін поршеньнің, бұлғақтың және иінді біліктің жәрдемінсіз тікелей айналдырады. Мұндай қозғалтқыштарды бу немесе газ турбиналары деп атайды.

Реактивті қозғалтқыштар

Турбокомпрессорлы реактивті қозғалтқышының газ турбинасы иен компрессоры бар. Турбина ағып шығатын газ ағынның энергиясының энергиясы есебінен жұмыс істейді. Компрессор ауаны сорады да, оны жану камерасына айдайды. Жанғыш отынның басым энергиясы газ турбинасын айналдыруға жұмсалатын турбобұрандалы қозғалтқыштарда газ турбинасы тек компрессорды емес, сонымен қоса ауа винтін(проперллер) де айналдырады. Жанармай энергиясының қалған бөлігі реактивті тартуды тудыруға жұмсалады.

Тоңазытқыш Мәшинелер

Газ тәрізді фреон электроқозғалтқышпен жұмыс істейтін коипрессор арқылы конденсатор сығылады және сұйық күйге өтеді. Сығылу кезінде од жылуды бөлменің ауасын береді. Сұйық фреон автоматты түрде ашылатын шүмек арқылы тоңазытқыштың ішіндегі буландырғышқа түседі. Буландырғыштықта төменгі қысымда сұйық фреон қайнайды және тіпті 0ºС- тан төмегі темпиратурада буланады. Фреонды буландыруға кететін энергия трек түтікті буландырғыштың қабырғасынан, онымен жанасып жатқан ауадан және тоңазытқыш камерасында орналасқан азық- түліктерден оларды сақтандыру арқылы алынады. Фреонның айдалып шыққан буы компрессор қабына түседі, одан қайтадан конденсаторға беріледі және т.с.с. Бүкіл процесті қайтадан қаййталайды.

Тоңазытқыштын ішкі құрылысы

1 – конденсатор; 2 – фильтр-осушитель; 3 – дроссельное устройство;

4 – испаритель; 5 – терморегулятор; 6 – шкаф; 7 – герметичный компрессор

Жылу қозғалтқыштарының пайдалы әрекет коэффициенті.

Назарларыңызға рахмет!!!

Ағай бес қойып беріңізші