Презентация по физике на тему "Паровые и газовые турбины"

ПАРОВАЯ ТУРБИНА

Парова́я турби́на (фр. turbine от лат. turbo вихрь, вращение) — это тепловой двигатель непрерывного действия, в лопаточном аппарате которого потенциальная энергия сжатого и нагретого водяного пара преобразуется в кинетическую, которая в свою очередь совершает механическую работу на валу.

Поток водяного пара поступает через направляющие аппараты на криволинейные лопатки, закрепленные по окружности ротора, и, воздействуя на них, приводит ротор во вращение.

Из истории

Разработки Густава де Лаваля

Турбина Лаваля представляла собой легкое колесо, на лопатки которого через несколько поставленных под острым углом сопел наводился пар. В 1889 году он значительно усовершенствовал свое изобретение, дополнив сопла коническими расширителями. Это значительно повысило КПД турбины и превратило ее в универсальный двигатель.

Принцип действия

В соплах потенциальная энергия пара преобразуется в кинетическую; в лопаточном канале под воздействием струи пара возникает центробежная сила, воздействующая на лопатки и вызывающая вращение ротора турбины. При соединении вала с генератором тока механическая энергия преобразуется в электрическую.

ПРИМЕНЕНИЕ

Применяется в качестве привода электрического генератора на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях, в качестве двигателей на морском, наземном и воздушном транспорте, как составная часть гидродинамической передачи.

Газовая турбина

Газовая турбина (фр. turbine от лат. turbo вихрь, вращение) — это двигатель непрерывного действия, в лопаточном аппарате которого энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу. Основными элементами конструкции являются ротор и статор, именуемый сопловым аппаратом.

Из истории

Норвежец Еджидиус Эллинг построил первую газовую турбину, которая могла выдать больше энергии, чем необходимо для ее работы, что рассматривалось как значительное достижение по тем временам, когда знания о термодинамике были ограничены. Однако только в конце XIX века, когда термодинамика, машиностроение и металлургия достигли достаточного уровня, Густаф Лаваль (Швеция) и Чарлз Парсонс (Великобритания) независимо друг от друга создали пригодные для промышленности газовые турбины.

Полную информацию смотрите в файле. 

ПАРОВЫЕ И ГАЗОВЫЕ ТУРБИНЫ

• 1. Паровая турбина
• 1.1 История изобретения
• 1.2 Принцип действия
• 1.3 Применение
• 2. Газовая турбина
• 2.1 История изобретения
• 2.2 Принцип действия
• 2.3 Применение
• 3. КПД паровых и газовых турбин
• 4. Заключение

ПАРОВАЯ ТУРБИНА

сопло

Парова́я турби́на (фр. turbine от лат. turbo вихрь, вращение ) — это тепловой двигатель непрерывного действия, в лопаточном аппарате которого потенциальная энергия сжатого и нагретого водяного пара преобразуется в кинетическую, которая в свою очередь совершает механическую работу на валу.

Поток водяного пара поступает через направляющие аппараты на криволинейные лопатки, закрепленные по окружности ротора, и, воздействуя на них, приводит ротор во вращение.

вал

диск

лопатки

ИЗ ИСТОРИИ

Разработки Густава де Лаваля

Турбина Лаваля представляла собой легкое колесо, на лопатки которого через несколько поставленных под острым углом сопел наводился пар. В 1889 году он значительно усовершенствовал свое изобретение, дополнив сопла коническими расширителями. Это значительно повысило КПД турбины и превратило ее в универсальный двигатель.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

В соплах потенциальная энергия пара преобразуется в кинетическую; в лопаточном канале под воздействием струи пара возникает центробежная сила, воздействующая на лопатки и вызывающая вращение ротора турбины. При соединении вала с генератором тока механическая энергия преобразуется в электрическую.

ПРИМЕНЕНИЕ

Применяется в качестве привода электрического генератора на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях, в качестве двигателей на морском, наземном и воздушном транспорте, как составная часть гидродинамической передачи.

ГАЗОВАЯ ТУРБИНА

Газовая турбина (фр. turbine от лат. turbo вихрь, вращение) — это двигатель непрерывного действия, в лопаточном аппарате которого энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу. Основными элементами конструкции являются ротор и статор, именуемый сопловым аппаратом.

ИЗ ИСТОРИИ

Норвежец Еджидиус Эллинг построил первую газовую турбину, которая могла выдать больше энергии, чем необходимо для ее работы, что рассматривалось как значительное достижение по тем временам, когда знания о термодинамике были ограничены. Однако только в конце XIX века, когда термодинамика, машиностроение и металлургия достигли достаточного уровня, Густаф Лаваль (Швеция) и Чарлз Парсонс (Великобритания) независимо друг от друга создали пригодные для промышленности газовые турбины.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Газ под высоким давлением поступает через сопловой аппарат турбины в область низкого давления, при этом расширяясь и ускоряясь. Далее, поток газа попадает на рабочие лопатки турбины, отдавая им часть своей кинетической энергии и сообщая лопаткам крутящий момент. Рабочие лопатки передают крутящий момент через диски турбины на вал.

ПРИМЕНЕНИЕ

Газовые турбины используются в кораблях, локомотивах и танках. Множество экспериментов проводилось с автомобилями, оснащенными газовыми турбинами. Но чаще всего газовая турбина используется как привод генераторов. Применяются также в составе газотурбинных двигателей, стационарных газотурбинных установок (ГТУ) и парогазовых установок (ПГУ).

КПД ПАРОВЫХ И ГАЗОВЫХ ТУРБИН

КПД паровой или газовой турбины 20–40%. Для повышения КПД на многих электростанциях тепло, отбираемое от паровой турбины, используется для нагревания воды. Горячая вода поступает в систему бытового и промышленного теплоснабжения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Поиски оптимального варианта привели к созданию комбинированных активных турбин со ступенями скорости. На ступенях происходит понижение температуры, поэтому лопатки ступеней можно делать из более дешевого материала, что дает экономический выигрыш. Паровые и газовые турбины очень актуальны в наше время и способствуют жизнедеятельности человека. Однако они оказывают вредное влияние на экологию и здоровье людей.

Спасибо за внимание!!!