Принципы устройства паровых двигателей

XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Принципы устройства паровых двигателей

Коньков Л.М. 1
1МАОУ "Лицей №97 города Челябинска"
Белова Т.В. 1
1МАОУ "Лицей №97 города Челябинска"
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

 

Сила пара (с англ. - “steam power”) - способ использования пара для приведения в действие механизмов, главный фактор в промышленной революции. Именно с момента изобретения паровых двигателей началось бурное развитие машиностроения. Первые поезда стали двигаться по рельсам, чтобы перевозить грузы на большие расстояния. Человек пересел на автомобиль и для него не стало преград для передвижения между городами. Огромные заводы с новыми станками и конвейерными лентами начали производство большого количества продукции.

И хоть сейчас паровые машины не используются, в истории человечества эти типы машин оставили огромный след. Паровые двигатели были установлены и приводили в движение большую часть паровозов в период c начала 1800-х и вплоть до 1950-х годов прошлого века. Хочется отметить, что принцип работы этих двигателей всегда оставался неизменным, несмотря на изменение их конструкции и габаритов.

Для генерации подаваемого на двигатель пара использовались котлы, работающие как на дровах и угле, так и на жидком топливе.

Однажды я увидел на территории железнодорожного вокзала нашего города огромный поезд, странной формы. Я узнал, что он называется паровозом, т.е. приводится в движение с помощью обыкновенного водяного пара. И мне стало интересно, как легкий пар, который даже не видно, способен двигать огромные и сложные устройства.

Цель проекта: изучить принципы устройства паровых двигателей.

Задачи проекта:

1. Дать определение паровой силе;

2. Рассмотреть исторические этапы использования силы пара;

3. Выяснить, как устроен паровой двигатель.

Гипотеза: мы предполагаем, что в домашних условиях возможно изготовить простой паровой двигатель из простых и доступных материалов.

Наша работа актуальна как вспомогательное и краткое справочное пособие в изучении принципов устройства паровых машин. Информация из нашей работы будет полезна для школьников на уроках физики, а также для учащихся технологических классов и кружков. В нашей работе представлено руководство к изготовлению работающих, простых и безопасных паровых двигателей, что будет полезным в качестве руководства к домашнему эксперименту в качестве дополнительного образовательного материала.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Теоретические аспекты использования силы пара

Паровая сила

Вещество может пребывать в твердом, жидком или газообразном состояниях, а при особых условиях – в плазменном состоянии.

Любое вещество состоит из молекул, а его физические свойства зависят от того, каким образом упорядочены молекулы и как они взаимодействуют между собой. В обычной жизни мы наблюдаем три агрегатных состояния вещества – твердое, жидкое и газообразное (Приложение А, рис. 1, 2).

Газ расширяется, пока не заполнит весь отведенный ему объем. Если рассмотреть газ на молекулярном уровне, мы увидим беспорядочно мечущиеся и сталкивающиеся между собой и со стенками сосуда молекулы, которые, однако, практически не вступают во взаимодействие друг с другом. Если увеличить или уменьшить объем сосуда, молекулы равномерно перераспределяются в новом объеме. Молекулярные свойства газа связаны с его свойствами, такими как температура и давление.

В отличие от газа жидкость при заданной температуре занимает фиксированный объем, однако и она принимает форму заполняемого сосуда, но только ниже уровня ее поверхности. На молекулярном уровне жидкость проще всего представить в виде молекул-шариков, которые хотя и находятся в тесном контакте друг с другом, однако имеют свободу перекатываться друг относительно друга, подобно круглым бусинам в банке. Налейте жидкость в сосуд – и молекулы быстро растекутся и заполнят нижнюю часть объема сосуда, в результате жидкость примет его форму, но не распространится в полном объеме сосуда.

Твердое тело имеет собственную форму, не растекается по объему контейнера и не принимает его форму. На микроскопическом уровне атомы прикрепляются друг к другу химическими связями, и их положение друг относительно друга фиксировано. При этом они могут образовывать как жесткие упорядоченные структуры — кристаллические решетки, — так и беспорядочное нагромождение — аморфные тела (именно такова структура полимеров, которые похожи на перепутанные и слипшиеся макароны в миске).

Выше были описаны три классических агрегатных состояния вещества. Имеется, однако, и четвертое состояние, которые физики склонны относить к числу агрегатных. Это плазменное состояние. Плазма характеризуется частичным или полным срывом электронов с их атомных орбит, при этом сами свободные электроны остаются внутри вещества. Таким образом, плазма, будучи ионизированной, в целом остается электрически нейтральной, поскольку число положительных и отрицательных зарядов в ней остается равным. Мы можем наблюдать как холодную и в незначительной степени ионизированную плазму (например, в люминесцентных лампах), так и полностью ионизированную горячую плазму (внутри Солнца, например)[5].

Чтобы вещество перешло из твердого состояния в жидкое (плавление или таяние), из жидкого в газообразное (кипение или испарение) или из твердого в газообразное (возгонка или сублимация), требуется поступление энергии извне (Приложение А, рис.3). При обратных процессах (таких, как конденсация или кристаллизация) вещество, напротив, отдает энергию.

При нагревании вода превращается в пар и стремится занять гораздо больший объем. Поэтому пар вырывается из кипящего чайника с такой силой [1].

1.2. Исторические этапы использования силы пара

1 этап – Теоретический. Примитивное использование силы пара.

В первом веке до нашей эры в сочинениях Герона Александрийского есть описание интересного прибора, который сейчас называют “героновым шаром” - эолипилом(Приложение Б1, рис.1) Этот эолипил представлял собой полый шар, который можно было заставить вращаться, разведя под ним огонь. Для этого в вертикальной плоскости шар был снабжен двумя выступающими диаметрально противоположными изогнутыми трубками и под ним был установлен сосуд, частично заполненный водой. Когда под сосудом разводили огонь, вода в нем закипала, выделявшийся пар поступал во внутреннюю полость шара и вытекал из нее по изогнутым трубкам, вызывая вращение шара. По существу, эолипил – это не что иное, как паровая реактивная турбина. Конечно, эолипил не соответствует определению теплового двигателя, так как он ничего не приводит в движение, но в нем, безусловно, теплота превращается в механическую работу, а идея использования энергии пара путем разгона его и подачи струй в окружном направлении была позднее использована при создании паровых турбин.

Спустя 15 столетий в рукописях Леонардо да Винчи встречаются несколько рисунков с изображением цилиндра и поршня. Под поршнем в цилиндре находится вода, а сам цилиндр подогревается. Леонардо да Винчи предполагал, что образовавшийся в результате нагрева воды пар, расширяясь и увеличиваясь в объеме, будет искать выход и толкать поршень вверх. Во время своего движения вверх поршень мог бы совершать полезную работу [4].

2 этап. Теоретико-практическое. Разработка примитивных двигателей.

Среди работ И. Ньютона был найден рисунок тележки с паровым реактивным двигателем (1663 г.). (Приложение Б, рис.2а). А в 1680 г. по этому рисунку был создан действующий автомобиль – котел с водой был поставлен на колеса, снизу он нагревался от топки, и вырывающийся пар двигал тележку(Приложение Б, рис.2б.)

Фердинанд Фербис был священником. Считают, что именно он создал самый первый автомобиль в 1668 году. Этот автомобиль был очень маленький – всего 60 см в длину, приводился в движение паровым двигателем (Приложение Б, рис.3).

В 1698 г. Томас Севери, шахтовладелец, военный инженер, получил патент № 356 с формулировкой, что он выдан на устройство «для подъема воды и для получения движения всех видов производства при помощи движущей силы огня...». Он создал первый паровой подъемник для осушения шахт и перекачивания воды (Приложение Б, рис. 4). Всасывание воды происходило путем конденсации пара и создания разреженного пространства над уровнем воды в сосуде. Севери отделил котел от сосуда, где производилась конденсация. Этот паровой подъемник обладал низкой экономичностью, но все-таки нашел широкое применение и стал прототипом паровой машины.

В том же 1698 году Д. Папен сконструировал свою паровую машину. Машина была более удачна. Вода нагревалась внутри вертикального цилиндра с поршнем, образовавшийся пар толкал поршень вверх, далее пар охлаждался и конденсировался и поршень опускался вниз под действием атмосферного давления.

Вслед за Севери паровую машину (также приспособленную для откачивания воды из шахты) сконструировал английский кузнец Томас Ньюкомен в 1712 году. Он умело использовал многое из того, что было придумано до него. Ньюкомен взял цилиндр с поршнем Папена, но пар для подъема поршня получал, как и Севери, в отдельном котле.

Машина Ньюкомена, как и все ее предшественницы, работала прерывисто — между двумя рабочими ходами поршня была пауза (Приложение Б, рис.5). Высотой она была с четырех - пятиэтажный дом и, следовательно, требовала большого количества топлива. Обслуживающий персонал состоял из двух человек: кочегар непрерывно подбрасывал уголь в топку, а механик управлял кранами, впускающими пар и холодную воду в цилиндр. Поршень, соединенный с балансиром, двигался в вертикальном цилиндре.

Другой конец балансира соединялся с водоподъемником. Давление пара, подаваемого в цилиндр из котла, поднимало поршень. Впрыскивание холодной воды из резервуара осаждало пар и создавало в цилиндре вакуум. Атмосферное давление опускало поршень вниз. Охлаждающая вода и сконденсированный пар выпускались из цилиндра по трубе, а излишний пар из котла – через предохранительный клапан.

Машина Ньюкомена работала по всей Европе целых 50 лет. Это было первое изделие в истории техники, выпущенное крупной партией в несколько тысяч штук. Такая машина за день выполняла недельную работу бригады из 25 человек и 10 лошадей.

Понадобилось еще 50 лет, прежде чем был построен универсальный паровой двигатель. Он был создан в России выдающимся изобретателем, механиком “Воскресенских заводов” на Алтае И.И. Ползуновым. Ползунов внес серьезные усовершенствования в конструкцию рабочих органов двигателя, применил оригинальную систему паро - и водораспределения.

В апреле 1763 года Ползунов предложил проект и описание «огнедействующей машины». (Приложение Б, рис.6). Машина предназначалась для воздуходувных мехов, нагнетающих воздух в плавильные печи. Главной ее особенностью было то, что рабочий вал качался непрерывно, без холостых пауз. Это достигалось тем, что Ползунов предусмотрел вместо одного цилиндра, как это было в машине Ньюкомена, два попеременно работающих. Пока в одном цилиндре поршень под действием пара поднимался вверх, в другом пар конденсировался, и поршень шел вниз. Оба поршня были связаны одним рабочим валом, который они поочередно поворачивали то в одну, то в другую стороны. Рабочий ход машины осуществлялся не за счет атмосферного давления, как у Ньюкомена, а благодаря работе пара в цилиндрах.

Свою машину И. И. Ползунов начал строить в 1764 г. Строили машину 1 год и 9 месяцев. Машина была испытана уже после его смерти в октябре 1766 г. и работала удовлетворительно. Как всякий первый образец, она нуждалась в доработке, к тому же в ноябре обнаружилась течь котла. Но изобретателя не было в живых, а без него устранением недостатков никто не занимался. Машина бездействовала до 1779 г., а затем была разобрана [3].

3 этап. Практическое применение.

Изобретателем универсального парового двигателя является Джеймс Уатт. Своё изобретение он запатентовал в 1769 г., но продолжал его совершенствовать. В 1776 г. машина Уатта была построена и оказалась гораздо эффективнее машины Ньюкомена. Последний патент был выдан в 1784 г. именно говоря про него стали употреблять термин «универсальный двигатель»

Машина Т. Нюькомена была крайне не экономичной. Она преобразовывала в механическую только 1% тепловой энергии, а потому потребляла очень много топлива. Джеймс Уатт запатентовал машину нового типа (Приложение Б, рис.7).

В этой машине пар до конденсации отводился в отдельный резервуар через трубопровод с клапаном. Цилиндр оставался все время горячим, его не приходилось охлаждать. Так пароатмосферная машина превратилась в паровую.

С появлением машины Уатта стало возможно:

Свободное размещение двигателей;

Значительное повышение мощности;

Использование парового двигателя на транспорте;

Новая машина применялась для приведения в движение станков на ткацких и прядильных фабриках, а затем – и на других предприятиях [2].

В 1804 г. изобретатель Ричард Тревитик построил первый паровоз (Приложение Б, рис.8а). Ему же принадлежит создание «Лондонского парового экипажа» - первого парового автомобиля для перевозки людей (Приложение Б, рис.8б).

Решающий шаг вперёд сделал Г. Стефенсон. Он создал паровоз «Ракета». «Ракета» победила в гонке паровозов, развив с грузом 13 тонн среднюю скорость 19 км/час, а на отдельных участках – до 48 км/час. Ещё в 1820 г. Стефенсон построил первую железную дорогу, на которой удалось полностью отказаться от конной тяги(Приложение Б, рис.9).

В 1807 г. в США на р. Гудзон вышел в плавание первый пароход, построенный Р. Фултоном. (Приложение Б, рис.10).

В 1809 г. Фултон запатентовал изобретение. В 1819 г. американский колесный пароход «Саванна» пересёк Атлантический океан, но большую часть пути прошёл под парусами.

После того, как в 1838 г. в Англии был построен первый винтовой пароход, паровой флот быстро вытеснил парусный [6].

1.3. Устройство парового двигателя

Паровой машиной называется тепловой двигатель, в котором потенциальная энергия расширяющегося пара преобразуется в механическую энергию, отдаваемую потребителю (Приложение В, рис.1).

Внутри цилиндра 2 находится поршень 10, который может перемещаться вперед и назад под давлением пара; в цилиндре имеются четыре канала, которые могут открываться и закрываться. Два верхних пароподводящих канала 1 и 3 соединены трубопроводом с паровым котлом, и через них в цилиндр может поступать свежий пар. Через два нижних капала 9 и 11 пар, уже совершивший работу, выпускается из цилиндра.

На схеме показан момент, когда каналы 1 и 9 открыты, каналы 3 и 11 закрыты. Поэтому свежий пар из котла по каналу 1 поступает в левую полость цилиндра и своим давлением перемещает поршень вправо; в это время отработавший пар по каналу 9 из правой полости цилиндра удаляется. При крайнем правом положении поршня каналы 1 и 9 закрыты, а 3 для впуска свежего пара и 11 для выпуска отработавшего пара открыты, вследствие чего поршень переместится влево. При крайнем левом положении поршня открываются каналы 1 и 9 и закрываются каналы 3 и 11 и процесс повторяется. Таким образом, создается прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня:

Первый такт. Пар из котла поступает в паровую камеру, из которой через паровую задвижку-клапан (обозначена синим цветом) попадает в верхнюю (переднюю) часть цилиндра. Давление, создаваемое паром, толкает поршень вниз к НМТ. Во время движения  поршня от ВМТ к НМТ колесо делает пол оборота.

Выпуск. В самом конце движения поршня к НМТ паровой клапан смещается, выпуская остатки пара через выпускное окно, расположенное ниже клапана. Остатки пара вырываются наружу, создавая характерный для работы паровых двигателей звук.

Второй такт. В то же самое время, смещение клапана на выпуск остатков пара открывает вход пара в нижнюю (заднюю) часть цилиндра. Созданное паром в цилиндре давление заставляет поршень двигаться к ВМТ. В это время колесо делает еще пол оборота.

Выпуск. В конце движения поршня к ВМТ остатки пара освобождаются через все то же выпускное окно. Цикл повторяется заново. Паровой двигатель имеет т.н. мертвую точку в конце каждого хода, когда клапан переходит от такта расширения к выпуску. По этой причине каждый паровой двигатель имеет два цилиндра, что позволяет запускать двигатель из любого положения.

Принципы действия сложных паровых двигателей использовались продолжительное время в машиностроении и станкостроении. Однако эти типы двигателей были очень требовательны в эксплуатации и ремонте. В нашей практической части, используя теоретические знания, мы постараемся изготовить несколько упрощенных вариантов паровых двигателей, на которых наглядно сможем наблюдать работу силы пара [7].

2. Практический эксперимент с изготовлением двух простых паровых двигателей.

2.1. Опыт первый “Паровой волчок”

Для изготовления такого типа двигателя нам понадобятся следующие материалы: алюминиевая банка 0,3 литра; медная трубка, диаметром 2 мм.;свеча в гильзе; широкая чаша с водой (Приложение Г, рис.1).

Инструменты: ножницы, гвоздь, карандаш, шприц медицинский без иглы, пасатижи.

Ход эксперимента.

Изготовление чаши и змеевика.

Для первого эксперимента мы взяли жестяную баночку от газировки, разрезали ее пополам, для опыта использовали нижнюю часть. Её мы очистили от лишней краски и загнули её края во внутрь, чтобы обеспечить безопасность для себя и сделать более жестким каркас получившейся чаши(Приложение Г, рис.2).

Затем взяли тонкую трубку из латуни и обрезали её, получив отрезок в 20 см. Аккуратно, используя в качестве основы карандаш, мы согнули трубку в центре. Необходимо несколько раз обернуть трубку вокруг основы, так, чтобы получилась спираль. Эта спираль будет змеевиком. У змеевика необходимо оставить два конца с каждой стороны, примерной длиной по 5 см.

Для крепления змеевика мы сделали два отверстия в чаше. Они расположены у верхнего края с противоположных сторон, на расстоянии 5 мм. от кромки чаши. Отверстия должны иметь размер, не превышающий диаметр трубки змеевика, т.е. около 3 мм. Наши работы мы проводили при помощи обыкновенного железного гвоздя, сделав сначала очень маленькое отверстие, и постепенно его увеличивали до нужного размера (Приложение Г, рис.3).

2. Размещение деталей в корпусе.

Наша турбина будет двигаться в воде. Мы использовали в качестве резервуара широкую миску, в которую налили обычную воду.

Затем, в чашу помещаем свечу. Так как дно банки было выгнуто, и мешало ровно установить свечу в гильзе, мы выровняли его, прижав пальцем. Для надежности крепления, мы использовали двусторонний скотч, которым соединили детали. Также можно использовать алюминиевую фольгу, которой стоит проложить зазор между свечей и стенкой чаши.

Далее нужно установить змеевик в отверстия чаши так, чтобы спираль располагалась над фитилем свечи. Концы трубки снаружи чаши, необходимо загнуть вниз, таким образом, чтобы они опустились ниже дна чаши. Кроме того, на каждом конце змеевика нужно изготовить направляющие сопла, согнув 5 мм. трубки под прямым углом, и направить их в разные стороны, относительно окружности чаши.

3. Запуск турбины.

Чтобы запустить нашу турбину, необходимо наполнить змеевик водой. Для этого, один конец змеевика мы поместили в воду, а из второго вытянули воздух с помощью шприца. После, быстро оба конца помещаем в воду, и ставим всю чашу на поверхность воды.

Поджигаем фитиль свечи и наблюдаем следующее: чаша начинает быстро вращаться вокруг своей оси. Это происходит благодаря тому, что внутри змеевика, вода, нагретая пламенем свечи превращается в пар, и под давлением выходит через сопла. Эта сила и приводит в движение всю турбину (Приложение Г, рис.4).

2.2. Опыт второй “Паровая турбина”

Для изготовления второго варианта парового двигателя, паровой турбины. нам понадобятся следующие материалы: 2 жестяные банки, трубочка металлическая длиной 3 см, внешним диаметром 4 мм, 2 болта с гайками, шприц, свеча, металлический стержень 2-3 мм диаметром и металлическая трубочка с внутренним диаметром чуть больше диаметра стержня (Приложение Г, рис.5).

Инструменты: паяльник, припой, ножницы, плоскогубцы, гвозди.

Ход эксперимента:

1. Изготовление топки и крыльчатки.

На подготовительном этапе мы взяли первую консервную банку, открыли ее при помощи консервного ножа, отрезав крышку полностью. Крышку будем использовать для изготовления винта-крыльчатки. Для этого при помощи ножниц выполнили надрезы на круглой жестяной крышке, чтобы получилось 8 сегментов. Далее у каждого сегмента при помощи плоскогубцев отогнули край так, чтобы сегмент напоминал лопасть винта, в центре винта при помощи гвоздя сделали отверстие (Приложение Г, рис.6).

Оставшуюся часть банки использовали для изготовления топки: выполнили на банке разметку отверстия и вырезали ножницами. Размер отверстия сделали таким, чтобы легко пометить внутрь топки горючее или свечу. Для лучшего доступа кислорода к горючему и отведения газов при горении топлива, мы выполнили еще несколько отверстий при помощи гвоздя в верхней части топки (Приложение Г, рис.8).

Для изготовления держателей винта-крыльчатки отрезали от банки полоску шириной 1,5 см, выпрямили ее и вырезали держатели. В верхних частях держателей-ушек при помощи гвоздя выполнили отверстия для закрепления в них стержня с винтом-крыльчаткой.

2. Изготовление резервуара для воды и получения пара.

Вторую консервную банку открываем полностью при помощи консервного ножа, вынимаем содержимое. Далее работаем с крышкой и выполняем в ней два отверстия для залива воды и одно – для выпуска пара при помощи гвоздя (Приложение Г, рис.9). В отверстие для отведения пара вставили трубочку. К отверстиям для залива воды припаяли гайки для того, чтобы закрыть эти отверстия болтами, чтобы пар мог выходить только через трубочку для его выпуска. Далее усовершенствованную крышку поместили на банку и припаяли ее к крышке, также припаяли держатели-ушки (Приложение Г, рис.10).

3. Соединение деталей в единую конструкцию и запуск турбины.

При помощи металлического стержня устанавливаем винт-крыльчатку в держатели-ушки. Для того, чтобы винт не перемещался по стержню в разные стороны во время вращения, предварительно устанавливаем его на металлическую втулку (Приложение Г, рис.7).

Мы заполняем резервуар водой примерно на 1/3 через отверстия для залива воды при помощи шприца и закрываем заливные отверстия, установив болты. Устанавливаем резервуар с водой и получившейся турбиной на топку, помещаем в топку топливо и поджигаем его. Лучше всего использовать топливо на спиртовой основе, так как для работы турбины требуются высокое давление и стабильная температура.

Через некоторое время вода внутри резервуара закипит и превратится в пар. Нарастающее давление будет выталкивать пар через отверстие с трубкой, которая направлена на лопасти крыльчатки. При достаточно высокой силе пара, крыльчатка начнет вращаться. Таким образом мы получили преобразование одного вида энергии в другую. Движущийся элемент будет продолжать действовать, пока не испарится вся вода и не ослабнет давление пара (Приложение Г, рис.11).

Таким образом, мы получили две действующие турбины, приводимые в движение силой водяного пара. Наша гипотеза подтвердилась. Следует отметить, что в целях безопасности использования этих экспериментальных устройств, стоит соблюдать все меры предосторожности в работе с огнем и режущими материалами. Следует обратить внимание на прочность конструкций и соединения швов на месте спайки. Котел в паровой турбине находится под давлением кипящей воды во время использовании, поэтому строго запрещается трогать его руками.

Заключение

Мир паровых машин теряет былой размах. В современном мире, где ценится удобство и скорость, медлительные и требовательные к топливу паровые двигатели находятся в проигрышном положении. Однако, такие машины дали начало технологическому прогрессу. Значит следует помнить и понимать суть и устройство парового двигателя.

В процессе работы над проектом мы узнали что:

Исследование возможностей силы пара берет свои истоки с давних времен, многие ученые всех эпох привносили свои корректировки в устройство паровой машины.

Революционные возможности паровых двигателей внедрялись в разные сферы человеческой жизни. Сила пара позволила человеку шагнуть в новый этап на пути к современной цивилизации.

Устройство паровых двигателей является простым, но требует высокой ответственности при изготовлении. Пар, образующийся при кипении воды, под давлением способен двигаться с огромной силой. Следует провести множество инженерных расчетов, чтобы безопасно его использовать.

Изготовить в домашних условиях элементарный паровой двигатель возможно, даже с использованием простых подручных материалов и инструментов. Проводить эксперимент стоит лишь удостоверившись в своих знаниях и прочности конструкции. Если эксперимент подготавливает ребенок, обязательно присутствие и помощь взрослых.

Список литературных источников:

Агрегатные состояния вещества [Электронный ресурс] - Электрон. текстовые дан.–Режим доступа: http://elementy.ru/trefil/21208/Agregatnye_sostoyaniya_veshchestva, свободный;

Буцкий Ю: Паровые автомобили. Об альтернативных автомобилях середины XX века [Текст]/ Ю.Буцкий;ред.В.И.Волков. - AUDITORIA, 2017 г. - 30 с.;

История термических движков [Электронный ресурс] - Электрон. текстовые дан.– Режим доступа:http://ctirling.ru/teplovie-mashini/istoriya-termicheskix-dvizhkov-www-gbogatih-narod-ru/, свободный;

Основы теории тепловых процессов и машин [Электронный ресурс] - Электрон. текстовые дан.– Режим доступа: http://net.knigi-x.ru/24raznoe/454077-1-osnovi-teorii-teplovih-processov -mashin-chast-osnovi-teorii-teplovih-processov-mashin.php, свободный;

Перельман Я: Занимательная физика [Текст]/ Я.И. Перельман;ред. Е.Ю. Сидорок. - АСТ, 2014 г. - 306 с.;

Промышленный переворот в Англии вторая половина XVIII [Электронный ресурс] - Электрон. текстовые дан.– Режим доступа: http://present5.com/promyshlennyj-perevorot-v-anglii-vtoraya-polovina-xviii/, свободный;

Схема устройства и принцип работы паровой машины [Электронный ресурс] - Электрон. текстовые дан. – Режим доступа: http://vdvizhke.ru/parovi-mashiny/osnovny-ponjatija-ob-parovyh- mashinah/shema-ustojstvo-i-princyp-raboty-parovoj-mawiny.html, свободный.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Рис. 1 – Агрегатные состояния вещества

Рис. 2 – Расположение молекул воды

Рис. 3. – Превращения воды

Приложение Б

Рис.1 – Эолипил Геррона

а б

Рис.2 – Изобретение Ньютона

Рис.3 – Паровой автомобиль Ф. Фербиста

Рис.4 – Паровой подъемник Т. Сейвери

Рис.5 – Паровая машина Ньюкомена

Рис.6 – Паровая машина Ползунова И.И.

Рис.7 – Паровая машина Д.Уатта

а) паровоз б) паровой автомобиль

Рис.8 – Изобретения Р. Тревитика

а) 1829 г. б) подлинник, Музей науки, Лондон

Рис.9 – Паровоз «Ракета» Г. Стефенсона

Рис.10 – «Пароход северной реки» Р. Фултона

Приложение В

Рис.1 – Схема действия парового двигателя

Приложение Г

Рис.1 - Материалы для парового волчка

Рис. 2 - Изготавливаем чашу

Рис.3 - Изготавливаем и устанавливаем змеевик

Рис.4 - Установка свечи и запуск волчка

Рис. 5 - Материалы для изготовления паровой турбины

Рис.6 - Размечаем и нарезаем крыльчатку

Рис.7 - Устанавливаем на крыльчатку втулку и ось

Рис.8 - Изготавливаем отверстие в топке

Рис.9 - На крышке котла устанавливаем необходимые детали

Рис. 10 - Спаиваем все элементы

Рис.11 - Собираем турбину

Просмотров работы: 18