История тепловых машин. Оптимизация их работы

Содержание:

Введение………………………………………………………………………3

1. Время промышленной революции…………………………………….......4-5
2. Эпоха паровых машин и ее особенности………………………………...5-8
3. Работа С. Карно……………………………………………………...........9-12
4. Понятие энтропии.....................................................................................12-14
5. Применение различных паровых машин в технике, их преимущества по сравнению с другими двигателями..........................................................14-15

Заключение.....................................................................................................16

Список источников.........................................................................................17

Введение:

Техника является составной частью производительных сил общества. В определенный момент развития общества производительные и материальные силы находятся в состоянии противоречия с существующими производственными отношениями. При разрешении этих противоречий и появляются величайшие открытия. Они меняют облик страны и всего мира. Наступает промышленный переворот. Эпоха промышленного переворота 1760-1870г. характеризовалась переходом от мануфактуры к машинному производству. Благодаря взаимному стимулированию достижений науки и техники, обеспечивающих формирование темпов развития, стал возможен прогресс в промышленности. Экономические отношения уступали в усовершенствовании новаторским процессам.

Тепловым двигателем называется устройство, способное превращать часть полученного количества теплоты в механическую работу. Механическая работа в тепловых двигателях производится в процессе расширения некоторого вещества, которое называется рабочим телом. К тепловым двигателям относятся: паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель. В качестве топлива в них выступают: твердое и жидкое топливо, солнечная и атомная энергии. На тепловых электростанциях устанавливаются тепловые двигатели, которые приводят в движение роторы генераторов электрического тока. Также тепловые двигатели (паровые турбины) устанавливаются на всех атомных электростанциях для получения пара высокой температуры. В современном транспорте в основном используются тепловые двигатели: в автотранспорте – поршневые двигатели внутреннего сгорания, в водном – двигатели внутреннего сгорания и паровые турбины, в железнодорожном – тепловозы с дизельными установками, в авиационном – поршневые, турбореактивные и реактивные двигатели. Современный мир не представляем без тепловых двигателей. Мы бы не имели доступа к дешевой электроэнергии, и были бы лишены всех двигателей на скоростном транспорте.

1. Время промышленной революции

Промышленная революция – революционные изменения в орудиях и в организации производства, которые привели к переходу от доиндустриального к индустриальному обществу. Классическим и наиболее ранним образцом промышленной революции является Англия конца 18 – начала 19 вв.
В процессе промышленной революции появляется машина – новый элемент производительных сил общества, которая состоит из трех основных частей: двигателя, передаточного механизма и рабочей машины. Главнейшими из них считаются рабочая машина, которая обрабатывает материал труда, заменяя труд бывалого работника, и двигатель, дающий рабочей машине энергию, намного превосходящую силу человека. Именно в зависимости от того, как происходило формирование этих механических устройств, выделяют три стадии промышленной революции:

1-я – появление рабочих машин (первоначально в текстильном производстве, а затем и в других отраслях);
2-я – изобретение паровой машины как двигателя для рабочих машин;

3-я – создание рабочих машин для производства других рабочих машин.

Вплоть до второй половины 18 века люди использовали для нужд производства в основном водяные двигатели. Так как передавать механическое движение от водяного колеса на большие расстояния невозможно, все фабрики приходилось строить на берегах рек, что не всегда было удобно. Кроме того, для эффективной работы такого двигателя часто требовались дорогостоящие подготовительные работы. Были у водяных колес и другие недостатки: они имели малую мощность, работа их зависела от времени года и с трудом поддавалась регулировке. Постепенно стала остро ощущаться нужда в принципиально новом двигателе: мощном, дешевом, автономном и легкоуправляемом. В 1763г. Джеймс Уатт разработал проект принципиально новой машины. Уатт взял патент на свой двигатель, но доработка до массового внедрения требовала неимоверных усилий. Только в 1775г. на заводе в Бирмингеме было нормализовано производство паровых машин, и только спустя десять лет, это производство стало давать заметный доход. В конце концов, в 1784 Уатт запатентовал паровую машину двойного действия, которая стала символом «века пара».