Кудряшов, Фролов — Тепловые двигатели
Методические указания «Кудряшов, Фролов — Тепловые двигатели» включают указания по практическим занятиям и лабораторным работам пот тепловым двигателям.
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. Другой вид ядерной реакции — реакции синтеза (соединение ядер дейтерия, трития или лития) — можно использовать пока только для взрыва (водородная бомба), и в настоящее время еще не найден способ осуществления управляемой термоядерной реакции.
В промышленности электрическая энергия из тепловой получается путем промежуточного преобразования ее в механическую работу. Современная техника не позволяет пока создавать более или менее мощные установки для получения электричества непосредственно из тепла. Превращение тепла в электричество с достаточно высоким к. п. д. без промежуточного преобразования его в механическую работу было бы крупным шагом вперед. В этом случае отпала бы надобность в тепловых электростанциях, а также во многих других случаях необходимость установки тепловых двигателей, которые имеют относительно небольшой к. п. д., весьма сложны в эксплуатации и требуют довольно квалифицированного ухода при эксплуатации.
В тепловой электростанции или в любых других областях техники, где используется теплота для приведения в движение мощных агрегатов, нельзя обойтись без тепловых двигателей. Тепловые двигатели, являющиеся неотъемлемой частью всей тепловой энергетики, в настоящее время очень широко применяются во многих областях народного хозяйства.
Процесс сгорания топлива и выделения тепла может происходить внутри самого двигателя и вне его, в другом агрегате. Продукты сгорания топлива как носители тепла в одних случаях при превращении тепла в работу непосредственно являются рабочим телом в двигателях, а в других случаях передают свое тепло другому веществу (воде), и тогда уже другое промежуточное вещество (пар) является рабочим телом в тепловом двигателе. Таким образом, в первом случае рабочий процесс в двигателе осуществляется без промежуточного теплоносителя, а во втором — с промежуточным теплоносителем.
Способы превращения тепла в механическую работу и могут осуществляться в пяти основных типов тепловых двигателей: паровая машина; паровая турбина; газовая турбина; двигатели внутреннего сгорания и реактивные двигатели. Основным тепловым двигателем на ТЭС является паровая турбина, которая и рассматривается ниже более подробно по ссылке.
