Слайд 1
Проектная работа по физике
Изготовление действующей модели паровой турбины
Муниципальное Бюджетное Общеобразовательное Учреждение
Средняя Общеобразовательная школа №4 г. Карачева
имени Степана Петровича Лоскутова
Карачев 2016-2017
Подготовила:
ученица 10 класса
Нехаева Дарья
Руководитель:
Холондач М.А.
Слайд 2Введение
Актуальность темы: в школьной лаборатории по физике отсутствует действующая модель паровой
турбины, на основе которой можно изучить принцип работы и провести исследование ее основных характеристик.
Цель: изготовление действующей модели паровой турбины.
Объект исследования: паровые турбины.
Предмет исследования: раздел физики «Термодинамика».
Задачи:
1. узнать об истории создания первой паровой турбины и её развитии;
2. изучить принцип действия и применение.
Методы исследования:
1. Изготовление модели;
2. Эксперимент;
3. Анализ теоретической литературы.
Слайд 3Паровая турбина
это тепловой двигатель, в котором энергия пара преобразуется в механическую
работу.
Слайд 4Принцип действия паровой турбины
Заключается в преобразовании тепловой энергии пара, поступающего из
парогенератора, в кинетическую энергию потока пара, который, воздействуя на рабочее колесо турбины, приводит его во вращение, отдавая при этом часть своей энергии.
Поступающий из парогенератора пар сначала проходит через сопло 1, где его потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию потока, после чего с большой скоростью направляется на рабочие лопатки 2, расположенные на ободе диска 4 рабочего колеса, закрепленного на валу турбины.
Слайд 6Эолипил Герона
Создан во второй половине 1 века н.э. греческим механиком и
математиком Героном Александрийским.
Основывался на вращении сферического элемента, из которого выходил горячий пар, образованный разогретой водой.
Это примитивное устройство уже можно считать первым прообразом паровой турбины.
Слайд 7Паровая турбина Таги-аль-Диноме
Таги-аль-Диноме предложил метод вращения вертела посредством потока пара, направляемого
на лопасти, закрепленные по ободу колеса.
Слайд 8Паровая турбина Джованни Бранка
Паровая турбина использует активный принцип.
Потенциальная энергия пара преобразовывается в
кинетическую и совершает работу.
Струя пара приводит в движение колесо с лопатками, напоминающее колесо водяной мельницы.
Паровая турбина Джованни Бранка
Слайд 9Паровая турбина Густава-де-Лаваля
Лаваль применил сопло, расширяющееся на выходе, которое позволило получить гораздо
большую скорость пара, и вследствие этого скорость вращения ротора турбины также существенно увеличилась.
Полученную струю Лаваль направил на один ряд рабочих лопаток, насаженных на диск. Это была паровая турбина, работающая по активному принципу.
Паровая турбина Густава-де-Лаваля
Слайд 10Паровая турбина Чарлза Парсонса
«Турбиния»
Парсонс создал наиболее совершенную по тем временам реактивную
многоступенчатую турбину.
Он сделал несколько изобретений, повысивших экономичность этого устройства (доработал конструкцию уплотнений, способы крепления лопаток в колесе, систему регулирования числа оборотов).
Применена на торпедном катере «Турбиния», таким образом развившем скорость в 35 узлов и ставшем наиболее быстрым судном того времени.
Паровая турбина Чарлза Парсонса
Слайд 11Преимущества и недостатки паровых турбин
Плюсы:
работа паровых турбин возможна на различных видах
топлива: газообразное, жидкое, твердое;
высокая единичная мощность;
свободный выбор теплоносителя;
широкий диапазон мощностей;
внушительный ресурс паровых турбин.
Минусы:
высокая инерционность паровых установок (долгое время пуска и останова)
дороговизна паровых турбин
низкий объем производимого электричества, в соотношении с объемом тепловой энергии
дорогостоящий ремонт паровых турбин
снижение экологических показателей, в случае использования тяжелых мазутов и твердого топлива
Слайд 12Применение паровых турбин
Применяется в качестве привода электрического генератора на тепловых, атомных
и гидро электростанциях, в качестве двигателей на морском, наземном и воздушном транспорте, как составная часть гидродинамической передачи.
Слайд 13Опрос
Среди учащихся 7-10 классов был проведен опрос по следующим вопросам:
Знаете ли
вы, что такое паровая турбина?
Знаете ли вы из чего делают паровые турбины?
Знаете ли вы, когда была создана первая паровая турбина?
Знаете ли вы, где используют паровые турбины?
Слайд 151. Знаете ли вы, что такое паровая турбина?
Из 94 опрошенных:
«Да» –
40 человек
«Нет» – 54 человека
Слайд 162. Знаете ли вы из чего делают паровые турбины?
Из 94 опрошенных:
«Да»
– 42 человека
«Нет» – 52 человека
Слайд 173. Знаете ли вы, когда была создана первая паровая турбина?
Из 94
опрошенных:
«Да» – 16 человек
«Нет» – 78 человек
Слайд 184. Знаете ли вы, где используются паровые турбины?
Из 94 опрошенных:
«Да» –
28 человек
«Нет» – 66 человек
Слайд 19Конструирование модели паровой турбины
Подбор материалов, пригодных для создания составных
частей и механизмов устройства.
Изготовление всех составных частей паровой машины из подручных материалов.
Проверка модели паровой турбины в действии.
Демонстрация презентации и действующей модели учащимся школы на неделе науки.
Слайд 20Изготовление модели
Нам понадобится:
Консервная банка (3 штуки)
Баночка из-под "Coca-Cola" (1 шт)
Небольшая часть
спицы (5-6 см)
Трубочка, диаметром немного большая диаметра спицы (5-6 см)
Сухое горючее
Слайд 21Изготовление модели
В крышке банки делаем 2 отверстия и впаиваем в одно
кусочек трубки.
Из куска жести вырезаем крыльчатку турбины, прикрепляем ее к полосе, согнутой в виде буквы П.
Затем полосу прикручиваем ко второму отверстию, расположив крыльчатку таким образом, чтобы лопасти находились напротив трубки.
Все технологические отверстия, сделанные во время работы, тоже запаиваем.
Изделие нужно установить на подставку из проволоки, заполнить водой из шприца, а снизу разжечь сухое горючее.
Импровизированный ротор паровой турбины начнет вращаться от струи пара, вырывающегося из трубки.
Слайд 22Получившаяся модель паровой турбины
Слайд 23Заключение
В ходе своей работы я узнала много нового и интересного. Изучила
тепловые двигатели и паровую турбину.
Научилась делать модель паровой турбины.
Данная сконструированная модель будет в дальнейшем использоваться на уроках физики, что позволит наглядно изучать принципы работы и проводить исследования ее основных характеристик.