ЗАВДАННЯ ДЛЯ ПІДСУМКОВОГО КОНТРОЛЮ № 24

1. Закон Архімеда

ако́н Архіме́да (англ. Archimed’s law; нім. Archimedisches Prinzip n) — основний закон гідростатики та аеростатики, згідно з яким на будь-яке тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхувальна сила, яка дорівнює вазі витисненої даним тілом рідини (газу) і за напрямом протилежна їй і прикладена у центрі мас витісненого об'єму рідини. Згідно із законом Архімеда вага всякого тіла в повітрі менша за вагу його в пустоті на величину, рівну вазі витісненого повітря.

Відкрив закон видатний давньогрецький математик і механік Архімед.

Якщо сила тяжіння тіла G більша виштовхувальної (Архімедової) сили Р, тобто G > P, то тіло тоне. Якщо G = P, то тіло знаходиться в спокої на тій глибині, на яку воно занурено(плаває). Якщо G< P, то тіло спливає, причому спливання припиниться тоді, коли виштовхувальна сила дорівнюватиме силі тяжіння тіла. Сила тяжіння рідини в об'ємі рівному об’єму зануреної в неї частини тіла називається водовантажністю, а центр ваги цього об'єму – центром водовантажності. Формула ваги витісненої рідини

де g - прискорення вільного падіння, - густина рідини, V - витіснений об'єм.

Формула сили Архімеда

де g - прискорення вільного падіння, - густина рідини, V - витіснений об'єм.(Щоб легше було запам'ятати можна собі сказати: сила архімеда = рожевий)

Цей закон також допомагає пояснити поведінку тіла частково зануреного у рідину (плаваюче тіло). Тіло частково занурене у рідину має центр ваги (SC) і центр плавучості (SW). При зміні кута нахилу центр плавучості переміщається, і тіло може повернутися у вихідне положення (стабільний стан) або відхилятись повністю (нестійкий стан). Чи буде тіло стійким чи ні, визначає положення метацентру(MC) (див. рис.). Метацентр — точка перетину осі плавання і вертикальної лінії дії виштовхуючої сили. Вісь плавання — вісь нормальна до площини плавання і проходить через центр тяжіння судна у вихідному його положенні. При невеликих відхиленнях кута положення тіла розміщення метецентру не залежить від кута. Якщо метацентр знаходиться вище від центру ваги тіла під впливом пари сил, що виникає заставляє тіло повернутися до вихідного стану. Якщо ж метацентр буде знаходитись нижче за центр ваги тіла, тіло продовжить відхилятись від стану рівноваги, іншими словами втратить стійкість. Відрізок від метацентру до центру ваги називається метацентричною висотою. Такі розрахунки проводяться, наприклад, при проектуванні суден. Судна повинні бути сконструйовані таким чином, що вони були якнайстійкішими.

2) Газотурбінні установки, принцип роботи

Газотурбінна установка (ГТУ) складаєтьсяз двох основних частин - це силова турбіна і генератор, які розміщуютьсяв одному корпусі. Потік газу високої температури впливає на лопатки силовийтурбіни (створює крутний момент). Утилізація тепла за допомогою теплообмінникаабо котла-утилізатора забезпечує збільшення загального ККД установки.

ГТУ може працювати як нарідкому, так і на газоподібному паливі. У звичайному робочому режимі - на газі, а врезервному (аварійному) - автоматично перемикається на дизельне паливо. Оптимальнимрежимом роботи газотурбінної установки є комбінована виробленнятеплової та електричної енергії. ГТУ може працювати як в базовому режимі, такі для покриття пікових навантажень.

Проста газотурбінна установка безперервного горіння і пристрій їїосновних елементів

Компресор 1 засмоктує повітряз атмосфери, стискає його до певного тиску і подає в камеру згоряння2. Сюди ж безперервно надходить рідке чи газоподібне паливо. Згорянняпалива при такій схемі відбувається безперервно, при постійному тиску, томутакі ГТУ називаються газотурбінними установками безперервного згоряння або ГТУзі згоранням при постійному тиску.

Гарячі гази, що утворилися вкамері згоряння в результаті спалювання палива, надходять в турбіну 3. У турбінігаз розширюється, і його внутрішня енергія перетворюється на механічну роботу. Відпрацьованігази виходять з турбіни в навколишнє середовище (в атмосферу).

Частина потужності, що розвиваєтьсягазовою турбіною, витрачається на обертання компресора, а частина, що залишилася (кориснапотужність) віддається споживачу. Потужність, споживана компресором,відносно велика і в простих схемах при помірній температурі робочого середовищаможе в 2-3 рази перевищувати корисну потужність ГТУ. Це означає, що повнапотужність власне газової турбіни довгий бути значно більше корисноїпотужності ГТУ.

Так як газова турбіна можепрацювати тільки при наявності стисненого повітря, одержуваного тільки від компресора,приводиться в обертання турбіною, очевидно, що пуск ГТУ повинен здійснюватисявід стороннього джерела енергії (пускового мотора), за допомогою якогокомпресор обертається до тих пір, поки з камери згоряння не почне поступатигаз певних параметрів і в кількості, достатній для початку роботигазової турбіни.

З наведеного опису ясно,що газотурбінна установка складається з трьох основних елементів: газовоїтурбіни, компресора і камери згоряння. Розглянемо принцип дії і пристрійцих елементів.

Турбіна. На малюнку 2 показанасхема простий одноступеневою турбіни. Основними частинами її є; корпус (ціліндр.)турбіни 1, в якому укріплені напрямні лопатки 2, робочі лопатка 3,встановлені по всьому колу на ободі диска 4, закріпленого на валу 5. Валтурбіни обертається в підшипниках 6. У місцях вихід вала з корпуса встановленікінцеві ущільнення 7, обмежують витік гарячих газів з корпусу турбін. Всіобертові частини, турбіни (робочі лопатки, диск, вал) складають її ротор. Корпусз нерухомими направляючими лопатками і ущільненнями утворює статор турбіни. Дискз лопатками утворює робоче колесо. Сукупність ряду направляли іробочих лопаток називається турбінної сходинкою. На малюнку 3 вгорі зображеносхема такої турбінної ступені і внизу дано перетин направляючих і робочихлопаток циліндричної поверхні а-а, розгорнутої потім на площину креслення.

Поиск по сайту: