Back to the topics list

bug 'dvigateli

Bug 'dvigatelini tushunish

Bug 'mashinasi insoniyat jamiyatining rivojlanishida hal qiluvchi rol o'ynagan ajoyib mashinadir. Bu issiqlik energiyasini bug'dan mexanik ishlarga aylantiradi, bu turli maqsadlarda, masalan, mashinalar, lokomotivlar va hatto kemalarni quvvatlantirish uchun ishlatilishi mumkin. Keling, uning ishlashi, turlari va ahamiyatini ko'rib chiqaylik.

Tarix va asosiy tamoyil

Bug 'dvigatellari asrlar davomida ishlab chiqilgan bo'lib, unga Tomas Nyukomen va Jeyms Vatt kabi ixtirochilarning katta hissasi bor. Bug 'dvigatelining asosiy printsipi bug'da saqlanadigan energiyani mexanik energiyaga aylantirishdir. Bu jarayon bug 'ishlab chiqarish uchun suvni isitishni o'z ichiga oladi, keyinchalik u kengayadi va ishlaydi, odatda pistonni silindr ichida harakatga keltiradi.

Oddiy tenglamadan foydalanib, bug'ning bajargan ishi quyidagicha ifodalanishi mumkin: \(W = P \times V\) , bu erda:

• W - bug'ning bajargan ishi (joulda),
• P - bug'ning bosimi (paskallarda) va
• V - bug'ning hajmining o'zgarishi (kub metrda).

Bug 'dvigatelining tarkibiy qismlari

Oddiy bug 'dvigateli bir nechta asosiy komponentlardan iborat:

• Qozon: Har xil yoqilg'i manbalaridan foydalangan holda suvni isitish orqali bug' ishlab chiqaradi.
• Piston va silindr: bug'ning kengayishi pistonni silindr ichida oldinga va orqaga suradi va issiqlik energiyasini mexanik energiyaga aylantiradi.
• Vana tishli: silindrga kiruvchi va chiqadigan bug' oqimini boshqaradi, bug'ni pistonning har ikki tomoniga navbatma-navbat yo'naltiradi.
• Volan: pistonning harakatini yumshatadi va doimiy aylanish harakatini ta'minlaydi.

Bug 'dvigatellarining turlari

Bug 'dvigatellarini ikki toifaga bo'lish mumkin:

• Pistonli bug 'dvigatellari: harakat hosil qilish uchun pistonlarning oldinga va orqaga harakatlanishidan foydalaning. Ular odatda dastlabki lokomotivlarda va statsionar mashinalarda uchraydi.
• Bug 'turbinalari: aylanish harakatini yaratib, milga o'rnatilgan bir qator pichoqlarga yo'naltirilgan yuqori bosimli bug'dan foydalaning. Bug 'turbinalari samaraliroq bo'lib, ular elektr energiyasini ishlab chiqarishda va yirik kemalarda qo'llaniladi.

Samaradorlik va takomillashtirish

Bug 'dvigatelining samaradorligi uning bug'dagi energiyani mexanik ishga qanchalik yaxshi aylantira olishini ko'rsatadi. Samaradorlik ( \(\eta\) ) formulasi yordamida hisoblanishi mumkin: \(\eta = \frac{W_{output}}{Q_{input}}\) bu erda:

• \(W_{output}\) - mexanik ish chiqishi (joulda), va
• \(Q_{input}\) - issiqlik energiyasining kirishi (joulda).

Vaqt o'tishi bilan bug 'dvigatellarining samaradorligini oshirish uchun bir qator yaxshilanishlar amalga oshirildi, jumladan:

• Murakkab dvigatellar: Ko'proq ishni olish uchun bug'ni bir nechta kengaytirish bosqichlarida ishlating.
• Superheating: bosimni oshirmasdan kengayish nisbatini oshirish uchun bug'ni qaynash nuqtasidan yuqori isitish, samaradorlikni oshirish.
• Kondensatorlar: chiqarilgan bug'ni yana suvga sovutib, dvigatel samaradorligini oshiradigan vakuum hosil qiladi.

Bug 'dvigatellarining qo'llanilishi

Ko'proq zamonaviy dvigatellar soyasida qolishiga qaramay, bug 'dvigatellari tarixan keng ko'lamli ilovalarga ega:

• Tashish: parovozlar 19-asr boshidan 20-asr oʻrtalarigacha temir yoʻl transportining asosi boʻlgan.
• Sanoat inqilobi: bug 'dvigatellari sanoat inqilobini boshqargan mashinalarni quvvatlantirdi, to'qimachilik va ishlab chiqarish kabi sohalarni o'zgartirdi.
• Elektr energiyasi ishlab chiqarish: bug 'turbinalari hali ham issiqlik elektr stantsiyalarida elektr generatorlarini haydash orqali elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Oddiy bug 'motori bilan tajriba o'tkazing

Bu yerda biz to‘g‘ridan-to‘g‘ri tajriba o‘tkaza olmasak-da, uyda yoki sinfda to‘g‘ri nazorat ostida asosiy bug‘ dvigateli tajribasini yaratish mumkin. Bu bug 'hosil bo'lguncha muhrlangan idishda oz miqdorda suvni isitishni o'z ichiga oladi. Bug 'idish ichidagi bosimni oshiradi, undan keyin oddiy pistonni siljitish yoki g'ildirakni aylantirish uchun foydalanish mumkin. Bu ishni bajarish uchun bug'dan qanday foydalanish mumkinligining asosiy tamoyillarini ko'rsatadi.

Xulosa

Bug 'dvigatellari dunyoni ko'p jihatdan inqilob qildi, sanoat inqilobini boshlab berdi va zamonaviy sanoatlashgan jamiyat uchun zamin yaratdi. Ko'pgina ilovalarda yangi texnologiyalar bug' dvigatellarini almashtirgan bo'lsa-da, ularning ortidagi tamoyillar termodinamikani tushunish va issiqlik energiyasini mexanik ishga aylantirish uchun asos bo'lib qolmoqda. Bug‘ mashinasi insonning zukkoligi va innovatsiya kuchidan dalolat beradi.