Циклы тепловых машин

Главной задачей технической термодинамики является установление эффективности взаимного преобразования теплоты и работы в тепловых машинах.

Под тепловыми машинами понимают технические устройства, в которых преобразование различных видов энергии связано с формами энергообмена - теплотой и работой.

Многообразен круг тепловых машин, созданных человеком: это ядерные силовые установки, двигатели внутреннего и внешнего сгорания, холодильные машины и т.д. Безусловно, вопрос экономичности преобразования энергии при создании любой тепловой машины всегда был, есть и будет первоочередным. Эффективность взаимного превращения теплоты и работы в тепловых машинах можно оценить, анализируя их циклы. Напомним, что цикл - это совокупность термодинамических процессов, в результате осуществления которых происходит взаимное преобразование теплоты и работы, а рабочее тело возвращается в исходное состояние.

Прежде всего, рассмотрим циклы некоторых тепловых двигателей.

С термодинамической точки зрения тепловой двигатель представляет собой тепловую машину, в которой часть теплоты, подведенной к рабочему телу, преобразуется в полезную работу. Создано большое разнообразие тепловых двигателей. Их различают по многим признакам.:

1) по источнику энергии: химические, ядерные, электрические;

2) по месту преобразования химической энергии топлива в теплоту (двигатели внутреннего сгорания и двигатели внешнего сгорания);

3) по виду рабочего тела: паровые, газовые, плазменные;

4) по конструкции расширительной машины: поршневые, турбинные, реактивные;

5) по области применения: стационарные, автомобильные, авиационные, ракетные и др.