Як працює паровоз?
Паровоз використовує енергію пари високого тиску. Цей перегрітий пар штовхає ряд поршнів, які за допомогою сполучних тяг (малюнок нижче) змушують обертатися колеса. Відносна простота конструкції і надійність паровоза зробили його найпопулярнішим засобом пересування з часу появи перших локомотивів на початку 1800-х років і до кінця другої світової війни.
Хоча паровози і зараз широко використовуються в Індії та Китаї. Проте їх головним недоліком є низький коефіцієнт корисної дії: навіть у кращих паровозах не більше 6 відсотків енергії, що виділяється при згорянні вугілля, переходить в енергію руху.
Схема паровоза
У сучасному паровому двигуні вугілля на згоряння подається автоматично з тендеру в топку. Де він і згорає при температурі близько 2 550 градусів за Фаренгейтом (що відповідає 1 400 ° С). Холодна вода, запаси якої теж зберігаються в тендері, двічі нагрівається в паровому котлі і перетворюється на перегрітий пар високого тиску. Цей пар, потрапляючи потім в циліндри, рухає поршні і змушує крутитися колеса поїзда. Частина пара, остигаючи, перетворюється знову в воду і повертається в паровий котел. Решті пар викидається назовні через димар.
Повторне використання пара
Пар, який відпрацював на порушених, все ще гарячий. У деяких конструкціях паровозів частина відпрацьованого пара використовується для попереднього підігріву холодної води – перед тим, як ця вода надходить у паровий котел.
Збільшення температури
Усередині котла
Тепла вода, що знаходиться всередині водотрубними котла, проходить по трубах, оточуючим топку, і перетворюється на пару. Потім цей пар по іншим трубам проходить вже всередині топки.
Поршень, що приводиться в рух парою
4 такту роботи поршня
Відкривається лівий поршневий клапан, і пар під високим тиском входить в циліндр (як показано на (1) малюнку зверху). Пар змушує поршень рухатися направо і повертає колесо (2.). Потім лівий клапан закривається. Відкривається правий клапан, і свіжий пар потрапляє на іншу сторону поршня (3). Тепер під дією енергії пари поршень повертається в початкове положення, змушуючи колесо до цього часу проробити один оборот (4). Далі все повторюється спочатку.
Related posts:
- Як працює двигун? Принцип роботи автомобільного двигуна полягає в перетворенні теплової енергії, одержуваної в результаті згоряння повітряно-паливної суміші, в механічну роботу. На справжній момент в автомобілях застосовуються бензинові або дизельні двигуни. Розрізняються вони способом займання повітряно паливної суміші і видом палива, застосовуваного для роботи двигуна. У бензиновому двигуни повітряно-паливна суміш утворюється в карбюраторі або в інжекторі. Потім ця […]...
- Поршневий рідинний насос У досліді, розглянутому нами раніше, було встановлено, що вода в скляній трубці під дією атмосферного тиску піднімалася за поршнем. На цьому заснована дія поршневих насосів. Насос схематично зображений на малюнку 142, б. Він складається з циліндра, усередині якого ходить вгору і вниз припасований до стінок поршень 1. У нижній частині циліндра і в самому поршні […]...
- Гідравлічний прес – фізика Закон Паскаля дозволяє пояснити дію гідравлічної машини (від грец. Гідравліка – водяний). Це машини, дія яких заснована на законах руху і рівноваги рідин. Основною частиною гідравлічної машини служать два циліндри різного діаметра, забезпечені поршнями і з’єднані трубкою (рис. 144). Простір під поршнями і трубку заповнюють рідиною (зазвичай мінеральним маслом). Висоти стовпів рідини в обох циліндрах […]...
- Бетононасос Бетононасос – машина, призначена для переміщення бетонної суміші по бетоноводу на місце її укладання. Бетононасоси розрізняються по конструкції і по роду приводу. Конструкція одно – або двоциліндрова. Привід – кривошипно-шатунний або гідравлічний. В обох конструкціях поршень з бункера насоса засмоктує бетонну суміш, при цьому нагнітальний клапан закритий, а всмоктуючий відкритий. Зворотним рухом поршень виштовхує суміш […]...
- Як працює теплова електростанція (ТЕЦ)? У цієї парової турбіни добре видно лопатки робочих коліс. Теплова електростанція (ТЕЦ) використовує енергію, вивільняється при спалюванні органічного палива – вугілля, нафти і природного газу – для перетворення води в пару високого тиску. Цей пар, що має тиск близько 240 кілограмів на квадратний сантиметр і температуру 524 ° С (1000 ° F), приводить в обертання […]...
- Двигун внутрішнього згорання Двигун внутрішнього згоряння – один з найбільш поширених теплових двигунів. Його перевагою в порівнянні з іншими двигунами є те, що паливо згорає всередині циліндра двигуна. Це робить його більш дешевим, менш металоємність, більш економічним. Існує два типи двигунів внутрішнього згоряння: карбюраторні і дизельні. У карбюраторному двигуні горюча суміш (суміш палива з повітрям) готується поза двигуном […]...
- Як працює АЕС Енергія поділу ядер урану використовується в атомних електростанціях (АЕС). Процес поділу урану дуже небезпечний. Тому ядерні реактори оточують щільні захисні оболонки. Поширений тип реактора з водою під тиском. Теплоносієм є вода. Холодна вода надходить в реактор під дуже високим тиском, яке перешкоджає її закипання. Холодна вода, проходячи через активну зону реактора, діє також як сповільнювач […]...
- Гідростатика: гідравлічний прес Гідравлічний прес – це приклад елементарної гідравлічної машини, яка застосовується для формування значних стискаючих зусиль. Гідравлічний прес – це приклад елементарної гідравлічної машини, яка застосовується для формування значних стискаючих зусиль. Раніше його прийнято було називати “прес Брама”, на честь винахідника Джозефа Брама. Він запатентував свій винахід в 1795 році. Гідравлічний прес надає можливість отримати значний […]...
- Застосування стисненого повітря Широке застосування в техніці мають інструменти, які працюють на стисненому повітрі. Такі інструменти називають пневматичними. До них відносяться відбійні молотки, бури, розбризкувачі фарби (пульверизатори) і ін. На малюнку 95 показано пристрій відбійного молотка. Він являє собою циліндр 1, в якому ходить поршень 2. У циліндр по шлангу 3 подається стиснене повітря, що направляється по черзі […]...
- Перші поршневі машини – історія створення Першу парову машину побудував в 90-х роках XVII ст. французький винахідник Дені Папен. Вона була дуже недосконала. У циліндричній посудині з поршнем кип’ятили воду про що утворюється пар піднімав поршень. Потім посудину знімали з вогню і обливали холодною водою, щоб пар конденсировался і утворився вакуум, під дією атмосферного тиску поршень опускався вниз. Це був робочий […]...
- Гідродинамічна модель кровообігу – Основними елементами системи кровообігу є: лівий шлуночок, з якого кров надходить в артеріальну частину кровоносної системи під постійним тиском Рж; – клапан К, що відокремлює лівий шлуночок від артеріальної частини і має гідравлічний опір Хкл; – артеріальна частина кровоносної системи, яка розглядається як пружний резервуар (УР); – периферична частина кровоносної системи, що складається з […]...
- Як працює ядерний (атомний) реактор Ядерний реактор працює злагоджено і чітко. Інакше, як відомо, буде біда. Але що там діється всередині? Спробуємо сформулювати принцип роботи ядерного (атомного) реактора коротко, чітко, з зупинками. По суті, там твориться той же процес, що і при ядерному вибуху. Тільки ось вибух відбувається дуже швидко, а в реакторі все це розтягується на тривалий час. У […]...
- Передача тиску рідинами і газами. Закон Паскаля На відміну від твердих тіл окремі шари і молекули рідини або газу можуть вільно переміщатися відносно один одного в усіх напрямках. Досить, наприклад, злегка подути на поверхню води в склянці, щоб викликати рух води. На річці або озері при найменшому подиху вітру з’являються брижі. Рухливістю часток газу і рідини пояснюється, що тиск, вироблене на них, […]...
- Елементарна робота в термодинаміці Щоб стиснути деякий газ поршнем, до нього необхідно прикласти силу. Так як поршень переміщається на деяку відстань, то над ним відбувається робота. При переміщенні поршня на деяку величину відбувається зміна обсягу газу. Отже, робота йде на зміну обсягу газу. Робота при ізобарному процесі Під час нагрівання газу при постійному тиску газ починає розширюватися, тобто здійснює […]...
- Паровий двигун: цікаві факти В кінці 17 століття багато винахідників намагалися створити паровий двигун, який перетворював би теплову енергію в механічну роботу. Зайнявся цим і Дені Папен (1647-1712). Юний Дені в 16 років став студентом одного з університетів Франції, вивчив медицину, отримав ступінь доктора і відправився шукати щастя в Париж. Можливо, він так би і залишився лікарем, якби не […]...
- Як працює серце і система кровообігу? Серце працює немов м’язовий насос в грудях, перекачуючи кров по організму. Якщо воно зупиниться, припиниться і життя. Що таке серце і система кровообігу? Серце схоже на м’язовий мішок з чотирма камерами. Воно перекачує кров в організмі але мережі артерій, вен і капілярів – так званій системі кровообігу. Кругообіг крові При скороченні серцевого м’яза кров виштовхується […]...
- Доповідь “Дизельний двигун” Винахідник Рудольф Дизель відомий світові тільки одним творінням – двигуном внутрішнього згоряння, який, на честь свого творця, так само називають дизельним двигуном. Свого творіння геній присвятив все життя. Його винахід сприяло розвитку багатьох галузей науки, машинобудування, а також багаторазово підвищило економіку країни. Думка про створення механізму, який володіє великим ККД щодо найпродуктивнішою в ті часи […]...
- Принцип роботи турбокомпресорного двигуна Щоб отримати енергію для руху, в автомобільному двигуні згорає суміш палива з повітрям. Чим більше повітря добавлено в суміш, тим потужніше працює двигун. Звичайний двигун втягує повітря в кожен зі своїх циліндрів, коли поршень в циліндрі йде вниз. Але найкращі двигуни втягують в циліндри ще й додатковий повітря. Це робиться за допомогою пристрою під назвою […]...
- Як працює теплоелектростанція Теплова електростанція або скорочено ТЕЦ є енергетична система, що перетворює теплову енергію в електричну. Різниця полягає лише в типі або вигляді використовуваного для цієї мети палива. Є теплоелектростанції, які спалюють вугілля, нафтопродукти або природний газ. Є навіть такі, які працюють на дровах і відходах дерево виробництва. Їх ще називають “зеленими” або екологічними. Хоча в процесі […]...
- Як працює ядерний реактор? Активна зона ядерного реактора – зосередження найбільш концентрованого виду енергії з усіх, що використовуються в даний час, – розташована в сталевій оболонці з 15-сантиметровими стінками. Активна зона містить уран-235 у вигляді таблеток, завантажених в сотні трубок з нержавіючої сталі, кожна з яких має довжину близько трьох метрів. Атоми урану-235 піддаються ланцюгової реакції ядерного ділення, під […]...
- Чому не працює ВКонтакте? Що мені робити? Для багатьох російськомовних користувачів інтернету робочий день починається і закінчується їх сторінкою ВКонтакте. Поряд з Фейсбуком, Однокласниками та Живим Журналом ВКонтакте є одним з найпопулярніших способів спілкування в Рунеті. Щоб відчувати себе в соціальній мережі “як риба у воді” потрібно мати уявлення про основні принципи функціонування її сервісів. Нижче поміщаються відповіді на ті питання, які […]...
- У чому відмінність двотактного мотора від чотиритактного Хід поршня між двома мертвими точками називається тактом, який дорівнює повороту колінчастого вала на 180 градусів. Відповідно, розрізняють двотактні мотори (робочий цикл відбувається за один такт) і чотиритактні (цикл за два такти). Відмінності між двома типами моторів досить серйозні, і, як наслідок, це безпосередньо впливає на їх застосування в різних механізмах. Двотактні мотори У двотактному […]...
- Принцип внутрішнього згоряння: будову та принцип роботи Погодьтеся, що сьогодні неможливо уявити собі сучасний світ без автомобілів, поїздів, теплоходів і так далі. Але ж так було не завжди. Ще зовсім недавно якихось двісті років тому єдиним засобом пересування по землі крім власних ніг були коні. Коні возили вози, вози, карети, навіть вагони по рейках. І думка про те, що все це можна […]...
- Як працює реактивний двигун? Обертовий повітряний гвинт тягне літак вперед. Але реактивний двигун з великою швидкістю викидає гарячі відпрацьовані гази назад і тим самим створює реактивну силу тяги, спрямовану вперед. Типи реактивних двигунів Існує чотири типи реактивних, або газотурбінних двигунів: Турбореактивні; Турбовентиляторні – такі, як використовувані на пасажирських лайнерах Боїнг-747; Турбогвинтові, де використовують повітряні гвинти, що приводяться в дію […]...
- Як працює приливна електростанція Приливну електростанцію можна вважати одним з видів гідроелектростанцій, з тією лише різницею, що перша використовує в своїй роботі енергію припливів і відливів, а друга – енергію вільно падаючої води. І оскільки припливи і відливи на нашій планеті відбуваються завдяки рухові Землі, а також впливу на неї Місяця і Сонця, то ще кажуть, що приливна електростанція […]...
- Досліди з виявлення і виміру атмосферного тиску Як переконатися в існуванні атмосферного тиску на досвіді? Найбільш вражаючий досвід поставив в 17-му столітті німецький вчений Отто фон Геріке (див. Розділ “Магдебурзькі півкулі”). А ми тут розглянемо досліди хоча і не настільки ефектні, зате більш прості. Ось найпростіший досвід: втягніть щоки (рис. 21.3). Чому щоки втягнулися – хіба їх щось тягне всередину? У роті […]...
- Як працює МРТ? Сучасна медицина вже нікого не дивує тим, що може побачити людину наскрізь. Але ви тільки уявіть, скільки різних методів винайдено: УЗД, рентген, МРТ. Мабуть, найдосконалішим є останній, про нього й поговоримо. МРТ дозволяє створювати тривимірне зображення внутрішніх органів людини мало не в повний зріст, при цьому ніякого шкідливого впливу не робить! Так який його принцип […]...
- Модель Зінера У матеріалах реалізуються різні види деформацій: пружна оборотна (модель – пружина), В’язкопружні оборотна (модель Кельвіна-Фойгта) і необоротна (модель – поршень). Поєднання трьох моделей, розглянутих вище, дозволяє створювати моделі, найбільш повно відображають механічні властивості тіл і, зокрема, біологічних об’єктів. Прикладом такої моделі є модель Зінера (рис. 6.19, д), яка складається з послідовно з’єднаних пружного елемента і […]...
- Як працює фотоапарат Штучним оптичним приладом можна назвати фотоапарат. Розглядати будова сучасних фотоапаратів – досить складно. Тому в шкільному курсі фізики розглянемо найпростішу модель, один з перших фотоапаратів. Основним оптичним перетворювачем, який здатний зафіксувати великий об’єкт на плівці, є об’єктив. Об’єктив складається з однієї або більше лінз, які дозволяють фіксувати зображення. Об’єктив має можливість змінювати положення лінз відносно […]...
- Як працює супутникове телебачення Супутникове телебачення являє собою систему передачі телевізійного сигналу від передавальних центрів до споживача з використанням в якості проміжної ланки штучних супутників Землі. З 1962 року, коли був переданий перший телевізійний сигнал за допомогою супутника, воно стало більш якісною альтернативою ефірному телебаченню. І хоча для прийому телепередач з телевізійних супутників потрібно більше дороге і складне обладнання, […]...
- Як працює струменевий принтер Струменевий принтер, якщо подивитися простіше на принцип його роботи, складається з декількох механізмів, які забезпечують нанесення на папір або будь-який інший носій фарби згідно до цифрового зображення, яке спочатку зберігатися в пам’яті комп’ютера або будь-якого іншого електронного пристрою. Існує величезна кількість струменевих принтерів, але принцип їх роботи все одно приблизно однаковий. Різниця лише в технології […]...
- Як працює трансформатор? Використовувана людиною електрична енергія в основному виробляється на великих електростанціях. Ці підприємства передають електрику на районні підстанції, які потім розподіляють його по споживачам. Так як лінії електропередач мають електричним опором, частина енергії електричного струму втрачається, перетворюючись на теплоту. Постійний струм (DC) тече в одному напрямку; змінний струм (АС) періодично змінює свій напрямок. Спочатку для електропостачання […]...
- Як працює Форекс? Питання, як працює Форекс, далеко не пусте. Знання цього в багатьох випадках дозволяє трейдерам прийматиправильні рішення, хоча і не є паличкою-виручалочкою. Справа в тому, що на ринку працює безліч людей, банків, фондів, і за великим рахунком дії кожного з них в тій чи іншій мірі відбиваються на поточних курсах валют. Хоча часом зміни можуть бути […]...
- Закон Паскаля Якщо вставити цвях вертикально і вдарити по ньому молотком, то цвях передасть дію молотка по вертикалі, але не вбік. Тверді тіла через наявність кристалічної решітки передають вироблене на них тиск тільки в напрямку дії сили. Рідини і гази (нагадаємо, що ми називаємо їх середовищами) поводяться інакше. У середовищах справедливий закон Паскаля. Закон Паскаля. Тиск, який […]...
- Як працює септик? Житло не вважається благоустроєним, якщо в ньому відсутня система відведення стоків. У приватному будівництві для цього служать септики різних модифікацій. Від того, як працює септик, багато в чому залежить комфортність проживання в будинку. Система збору та знезараження господарсько-побутових стічних вод влаштована дуже просто і раціонально. Знаючи принцип роботи септика, можна грамотно його обслуговувати, а також […]...
- Як працює сигарета Палаюча сигарета є як би цілою хімічною фабрикою, що виробляє більше 4000 різних сполук, в тому числі понад 40 канцерогенних речовин. Найбільш отруйним для організму є нікотин – алкалоїд листя тютюну, що представляє собою маслянисту безбарвну або світло-жовту рідину пекучого смаку, з неприємним запахом. У зв’язку з швидким звиканням організму до нікотину гострі отруєння цією […]...
- Чому адоби флеш плеєр не працює і як виправити помилку Adobe Flash – мультимедійна платформа компанії Adobe для створення веб-додатків або мультимедійних презентацій. Широко використовується для створення рекламних банерів, анімації, ігор, а також відтворення на веб-сторінках відео-і аудіозаписів. Платформа включає в себе ряд засобів розробки, перш за все Adobe Flash Professional і Adobe Flash Builder (раніше Adobe Flex Builder); а також програму для відтворення flash-контенту […]...
- Що таке франшиза і як вона працює? Останнім часом франчайзинг став дуже популярний, багато які бізнесмени отримали свій стан саме завдяки франшизі. Франшизою називають угоду між торговою групою і бізнесменом, що дозволяє останньому використовувати бренд в комерційних цілях. Можна також сказати, що франшиза означає оренду торгової марки. Цей спосіб зарекомендував себе дуже добре, адже в переважній більшості випадків франшиза починає дуже швидко […]...
- Як працює сонячна батарея – фізика Сонячне світло не тільки уможливлює життя на Землі, він може з часом також стати і постачальником великої кількості електроенергії, без якої немислима сучасна цивілізація. Використання сонячного світла може бути не прямим, а у вигляді підведення енергії до турбін. У цьому випадку комплект дзеркал фокусує сонячну енергію на теплообмінник, який випаровує воду або будь-яку іншу рідину, […]...
- Фізичні явища Фізичні тіла є “дійовими особами” фізичних явищ. Познайомимося з деякими з них. Механічні явища Механічні явища – це рух тіл (рис. 1.3) і дія їх один на одного, наприклад відштовхування або притягання. Дія тіл один на одного називають взаємодією. З механічними явищами ми познайомимося докладніше вже в цьому навчальному році. Приклади механічних явищ Звукові явища […]...