Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Высшая школатехнологии и энергетикиСПбГУПТД

Высшая школа
технологии и энергетики
СПбГУПТД

Кафедра ТСУ и ТД

Заведующий кафедрой – Злобин Владимир Германович , кандидат технических наук, доцент

КОНТАКТЫ
Адрес: 198095, Санкт-Петербург
ул. Ивана Черных, 4.
Тел. (812) 786-86-50
E-mail: tsutd@rambler.ru

Профессорско-преподавательский состав
ФамилияИмяОтчествоДолжностьУченая степеньУченое звание
ЗЛОБИНВЛАДИМИРГЕРМАНОВИЧзав.кафедройк.т.н.доцент
ВОЛКОВЮРИЙВИТАЛЬЕВИЧдоцентк.т.н.доцент
ПЕЛЕНКОВАЛЕРИЙВИКТОРОВИЧпрофессорд.т.н.профессор
ВЕРХОЛАНЦЕВАЛЕКСАНДРАЛЕКСАНДРОВИЧдоцентк.т.н.доцент
ГЛАДЫШЕВНИКОЛАЙНИКОЛАЕВИЧпрофессорк.т.н.доцент
ГОРБАЙСВЕТЛАНАВЯЧЕСЛАВОВНАст.преподаватель
КОРОТКОВАТАТЬЯНАЮРЬЕВНАдиректорк.т.н.доцент
ЛИПАТОВМАКСИМСЕРГЕЕВИЧст.преподаватель
ХЛЫНОВСКИЙАЛЕКСЕЙМИХАЙЛОВИЧдоцентк.т.н.
ИВАНОВВЛАДИМИРДМИТРИЕВИЧдоцентк.т.н.доцент
БАРАНОВСКИЙВЛАДИМИРВЛАДИМИРОВИЧпрофессорд.т.н.профессор
НЕЧИТАЙЛОВВАСИЛИЙВАСИЛЬЕВИЧдоцентк.т.н.
БАЗУЛИНИЛЬЯСЕРГЕЕВИЧассистент
МОРОЗОВГРИГОРИЙАЛЕКСЕЕВИЧассистент

Направление подготовки – 13.04.01 «Теплоэнергетика и теплотехника»
Программа «Технология производства электрической и тепловой энергии»
Форма обучения – очная
Срок обучения в магистратуре 2 года
Квалификация – магистр.

Направление подготовки – 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника»
Профиль «Промышленная теплоэнергетика»
Форма обучения – очная
Срок обучения 4 года
Форма обучения – очно-заочная, заочная
Срок обучения 5 лет
Квалификация – бакалавр

Направление подготовки – 13.03.01п «Теплоэнергетика и теплотехника»
Форма обучения – очная
Срок обучения 4 года
Квалификация – прикладной бакалавр

Кафедра Теплосиловых установок и тепловых двигателей выпускает бакалавров и магистров по направлению «Теплоэнергетика итеплотехника», их ежегодный выпуск по дневной и заочной формам обучения составляет 50-60 человек.

Традиционная тематика научно-исследовательских работ кафедры:

— повышение эффективности источников и систем теплоснабжения промышленных предприятий и ЖКХ;

— использование газотурбинных технологий для повышения эффективности генерирования электрической энергии на ТЭЦ;

— экономия топливно-энергетических ресурсов в ЖКХ за счет снижения потребления тепловой энергии, использования тепловых насосов и нетрадиционных и возобновляемых источников энергию.

В настоящее время тематикой научных исследований является:

— реконструкция ТЭС и ТЭЦ путем совершенствования тепловых схем;

— преобразование паровых котельных в мини-ТЭЦ;

— обеспечение надежности элементов теплоэнергетических систем с использованием систем технического диагностирования и прогнозирования;

— повышение экономичности работы паровых турбин путем модернизации ЦНД, перевода турбины в режим ухудшенного вакуума.

Что является энергией для тепловых двигателей

CZ.1.07/1.1.10/03.0026

Конструктивные особенности двигателей и станков

Дви́гатель — устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую. Этот термин используется с конца XIX в. наряду со словом «мотор», которым с середины ХХ века чаще называют электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания.

Двигатели подразделяют на первичные и вторичные.

К первичным относят непосредственно преобразующие природные энергетические ресурсы в механическую работу, например, ветрянное колесо, водяное колесо; тепловые двигатели — в них химическая энергия топлива или атомная энергия преобразуются в другие виды энергии ,а ко вторичным относятcя двигатели преобразующие энергию, выработанную или накопленную другими источниками (электридвигатель, пневмодвигатель,гидродвигатель).

В зависимости от используемого вида энергии двигатели делятся на:

  • тепловые
  • гидравлические
  • электрические.

Современная техника использует три типа тепловых машин:

  • поршневые
  • турбинные
  • и реактивные.

Виды тепловых двигателей:

  • паровая машина,
  • двигатель внутреннего сгорания,
  • паровая и газовая турбины,
  • реактивный двигатель.

По данным агенства экономических новостей, более перспективными разработками в настоящее время являются термомагнитный двигатель и тепловойдвигатель с внешним подводом теплоты.

По конструктивным особенностям двигатели подразделяются на:

  • поршневые двигатели (двигатели внутреннего сгорания, дизельныe,бензиновыe)
  • роторныe двигатели (паровые турбины, большинство электромоторов)
  • реактивныe двигатели (воздушно-реактивные, pакетные двигатели).

Поршневые двигатели также разделяются на три группы:

  • на двигатели, которые работают по циклу Отто (карбюраторные),
  • циклу Дизеля (дизельные)
  • и по циклу Тринклера с использованием форсунки.

Основными состабляющими двигателя внутреннего сгорания являются:

  • цилиндр
  • впускной клапан
  • выпускной клапан
  • впускной коллектор
  • свеча
  • камера сгорания
  • поршень
  • шатун
  • каленвал

Каждое движение поршня называется тактом. Цикл, создающий энергию для работы двигателя, состоит из четырех тактов: вниз, вверх, вниз, вверх. Соответственно этот процесс называется четырехтактным циклом.

Наиболее широко используются поршневые двигатели внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания – это тепловая машина, в которой топливо сжигается в цилиндре под поршнем. Он используется для привода средств наземного, воздушного и водного транспорта, сельскохозяйственной и строительной техники, электрогенераторов, компрессоров и т.д.

Рассмотрим теперь конструктивные особенности станков.

Станок — машина, используемая (как правило, в промышленности) для обработки различных материалов, либо приспособление для выполнения чего-либо.
Большинство деталей машин обрабатываются на металлорежущих станках.
Металлорежущий станок — это технологическая машина, предназначенная для обработки материалов резанием с целью получения деталей заданной формы и размеров..

Основные составляющие станка:
Сyппорт, предназначенный для крепления и ручного либо автоматического перемещения инструмента.
Шпи́ндель — вращающийся вал металлорежущего станка с устройством для закрепления обрабатываемого изделия или режущего инструмента;
Привод — совокупность устройств, предназначенных для приведения в действие машин.
Ба́бка — предназначается для точного поддержания и перемещения обрабатываемой на станке детали относительно режущего инструмента или обрабатывающей поверхности. Располагается и крепится на станине.
Бабка передняя (бабка шпиндельная или бабка изделия) — узел связан с шпинделем, который сообщает вращательное движение обрабатываемой заготовке, детали или инструменту.
Бабка задняя (упорная) — используется для закрепления инструмента (например, сверл, зенкеров, разверток) для обработки детали по оси с внешней стороны.
Бабка шлифовальная представляет из себя узел шлифовальных станков.
Резец — режущий инструмент с одним прямым, изогнутым или фасонным главным режущим ребром.
Станки могут быть классифицированы по разным признакам.

По степени специализации они относятся к одной из следующих групп:

  • универсальные
  • специализированные
  • специальные.

По степени точности станки делят на пять классов:

  • нормальной точности
  • повышенной точности
  • высокой точности
  • особо высокой точности
  • особо точные станки, иначе мастер-станки.

По степени автоматизации различают механизированные и автоматизированные станки, в том числе автоматы и полуавтоматы:

По расположению шпинделя станки делятся на горизонтальные, вертикальные, наклонные и комбинированные.

В зависимости от массы различают станки легкие (до 1т), средние (до 10 т) и тяжелые (свыше 10 т), среди которых можно выделить особо тяжелые или уникальные (более 100 т).
Совокупность всех типов и размеров выпускаемых станков называется типажом.

По виду обработки металлорежущие станки делятся на:

  • Токарные
  • Сверлильные и расточные
  • Шлифовальные, полировальные, доводочные
  • Комбинированные, электро- и физико-химические
  • Зубо- и резьбо-обрабатывающие
  • Фрезерные
  • Строгальные, долбежные, протяжные
  • Разрезные

Металлорежущие станки почти всех типов выпускаются как с ручным управлением, так и с числовым программным управлением (ЧПУ).

  1. Что такое двигатель?
  2. Назовите основные составляющие двигателя внутреннего сгорания?
  3. Что такое металлорежущий станок?
  4. Какие металлорежущие станки по виду обработки Вы знаете?

Ответы.

  1. Дви́гатель — устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую. Этот термин используется с конца XIX в. наряду со словом «мотор», которым с середины ХХ века чаще называют электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания.
  2. Основными состабляющими двигателя внутреннего сгорания являются: цилиндр, впускной клапан, выпускной клапан, впускной коллектор, свеча, камера сгорания, поршень, шатун, каленвал.
  3. Металлорежущий станок — это технологическая машина, предназначенная для обработки материалов резанием с целью получения деталей заданной формы и размеров. На станках обрабатывают заготовки не только из металла, но и из других материалов, поэтому термин «металлорежущий станок» является условным.
  4. По виду обработки металлорежущие станки делятся на токарные; cверлильные и расточные; шлифовальные, полировальные, доводочные; комбинированные, электро- и физико-химические; зубо- и резьбо-обрабатывающие; фрезерные; cтрогальные, долбежные, протяжные ; paзрезные.

Термомолекулярная энергетика

Преобразование происходит в рабочих телах, которые поглощают энергию одного вида и отдают наружу — другого вида. Еще Сади Карно указывал, что для преобразования теплоты в механическое движение необходимо использовать тела, которые могут преодолевать сопротивление, изменяя объем при изменении температуры. Он также отмечал, что с этой целью можно использовать твердые тела, жидкости, но наиболее целесообразным является применение газов, которые при нагревании расширяются в наибольшей степени. В преобразователях тепловой энергии в механическую — тепловых двигателях как рабочие тела применялись и применяются газы и пары, которые при нагревании поглощают тепловую энергию, а при расширении осуществляют механическую работу.

Таким образом, во всех тепловых машинах происходит преобразование кинетической энергии хаотического теплового движения молекул газа в направленное движение поршня или потока газа. Еще двадцать лет назад любой энергетик или механик мог, как говорят, подписаться под словами Сади Карно, что газы будто созданы для применения в тепловых двигателях. Как еще можно изменять объем тел при изменении температуры, как не из-за теплового расширения или изменение объема при фазовых переходах?

В начале 80-х гг. прошлого века В.А.Ерошенко предложил новый принцип изменения объема при изменении температуры и, соответственно, принципиально новое рабочее тело для преобразователей тепловой энергии в механическую — тепловых двигателей. Суть идеи В.А.Ерошенка заключается в том, что в гетерогенной термодинамической системе вида «жидкость — капиллярно-пористое тело, что не смачивается этой жидкостью», суммарный объем системы зависит от степени заполнения пор жидкостью, соответственно от давления, а также и от температуры, поскольку степень заполнения пор при данном давлении зависит от поверхностного натяжения жидкости, а последнее зависит от температуры. Таким образом, в таких преобразователях энергии «работают» не силы, обусловленные хаотичным движением молекул газа, а силы межмолекулярного взаимодействия. Поскольку последние зависят от температуры, научное направление, которое исследует использование сил поверхностного натяжения для выполнения механической работы, названо «термомолекулярной энергетикой».

Гетерогенное рабочее тело вида «жидкость — капиллярно-пористое тело, что не смачивается этой жидкостью» имеет много необычных свойств.

В отличие от традиционных тел, состояние нового рабочего тела описывается двумя уравнениями, при этом давление и объем выступают уже как взаимно независимые параметры системы, что открывает перспективы создания энергоустройств, которые не имеют аналога в традиционной технической термодинамике.

К необычным физическим и термодинамическим свойствам нового рабочего тела принадлежат следующие: адиабатическая несжимаемость в равновесном процессе; коэффициент изотермического сжатия и коэффициент изобарического расширения могут быть неограниченно большими (до бесконечности) возможно осуществление изобарно-изотермических процессов сжатия (расширения) без фазового перехода в системе; изотермические процессы сжатия и расширения могут протекать с гистерезисом по координате «давление»; термический коэффициент упругости нового рабочего тела отрицательный, то есть легче сжать систему при повышенной температуре, чем при низкой; новое рабочее тело самовольно расширяется не при нагревании, а при охлаждении, имеет эффект памяти формы при термомеханическом воздействии на него, причем, эффект увеличения его объема в 10 раз превышает показатели нитинола и других сплавов с эффектом памяти формы; процессы сжатия и расширения нового рабочего тела протекает бесшумно; время сжатия (расширения) системы может достигать значений 0,001 с.

Разработан новый термодинамический цикл с использованием указанного рабочего тела, в котором процесс преобразования тепловой энергии в механическую характеризуется степенью карнотизации 0,6-0,8. Доказана возможность реализации обратного термодинамического цикла и создание безфреоновых холодильников. На базе новых рабочих тел созданы компактные аккумуляторы механической и тепловой энергии, амортизаторы и демпферы с большим коэффициентом диссипации энергии, автономные (от традиционных источников энергии и каналов связи) исполнительные механизмы с широким диапазоном перемещений и усилий что развиваются и создан термомолекулярный привод с разорванным во времени термодинамическим циклом.

На основе термомолекулярных эффектов можно создавать тепловые двигатели, безфреоновые холодильники, высокоэффективные амортизаторы и прочее. В них можно применять воду и водные растворы, жидкие низкотемпературные эвтектики. Как капиллярно-пористые матрицы применяются тефлоновые пористые пленки, силикагели, алюмосиликаты, пористые стекла, окись алюминия, цеолиты и другие.

В гетерогенных системах работу выполняет межфазная поверхность. Поскольку удельная поверхность высокодисперсных веществ может достигать несколько тысяч квадратных метров на 1 грамм, энергия, накапливаемая гетерогенным рабочим телом, может быть на 2-3 порядка выше, чем у газа и пара, а значит, рабочие камеры-преобразователи могут быть существенно компактнее.

Сегодня механизмы и устройства, конструкции которых базируются на принципе открытия, используются в космической и авиационной технике, на атомных электрических станциях и на других объектах. Поскольку и новое рабочее тело, и устройства на его основе созданы недавно, возможности для разработки и применения устройств, в которых оно используется, без преувеличения можно назвать неограниченными.

Общенаучное значение базовых концепций термомолекулярной энергетики и их применимость для корректного анализа с единых позиций многих явлений и закономерностей в живой и неживой природе, а также для обоснованного прогноза развития термомеханических систем, следует из установленного научного факта: мерность пространства может выступать как термодинамический потенциал системы. Это означает, что наряду с привычной для технической термодинамики работой сжатия (расширения) с обязательным изменением объема системы существует работа формообразования, когда соответствующие процессы в термодинамической системе могут осуществляться при постоянном объеме компонентов системы.

Более подробно с новым направлением техники можно ознакомиться в статье: Ерошенка В.А. Термомолекулярная энергетика / Промышленная теплотехника. — 1992. — т.14. — №1-3. — С.24-25

В.А.Ерошенко, д.т.н., профессор, В.М.Игнатович, к.т.н.

Двигатели внутреннего сгорания

О профессии

Транспортные перевозки играют ключевую роль в развитии экономики стран и регионов. Практически все силовые установки автомобильного, воздушного, водного, железнодорожного и специального транспорта оснащены тепловыми двигателями (в большинстве своем поршневыми). Современные направления двигателестроения связаны с созданием малотоксичных и экономичных двигателей внутреннего сгорания, транспортных средств с гибридными силовыми установками, использованием традиционных и альтернативных топлив.
Выпускники департамента выполняют научно-исследовательские работы любой сложности в области малой энергетики, работают в научно-исследовательских институтах и на заводах двигателестроительной отрасли, занимающихся разработкой новых и модернизацией существующих моделей силовых установок для транспорта и малой энергетики.

Учебный процесс

Учебный процесс в магистратуре направлен на изучение основ создания, исследования, моделирования, производства, эксплуатации двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и энергетических установок с ДВС, процессов преобразования энергии в ДВС, комбинированных ДВС и их элементов. Магистр техники и технологий приобретает навыки по принятию обоснованных решений на стадиях выбора, проектирования, создания, испытаний, эксплуатации, обеспечивающих надежную и экономичную работу энергетических установок с ДВС и комбинированных ДВС, навыки использования принятых в отрасли методов расчета, графических пакетов, баз данных для обеспечения надежной эксплуатации энергетических установок. Он способен выполнять расчеты по определению основных показателей экономичности и надежности ДВС и комбинированных ДВС.
Изучаемые специальные дисциплины охватывают основные направления энергетического машиностроения применительно к двигателям внутреннего сгорания: «Математическое моделирование тепловых двигателей», «Современные энергетические технологии», «Патентоведение», «Автоматическое регулирование тепловых двигателей», «Когенерационные установки на базе тепловых двигателей», «Современные компьютерные коммуникационные технологии», «Методы испытаний ПГТ», «Специальные главы теории тепловых двигателей», «Автоматическое регулирование тепловых двигателей», «Системы топливоподачи ДВС», «Проблемы снижения вредных выбросов ДВС», «Современные проблемы науки и производства в энергетическом машиностроении», «Специальные главы теории и конструирования ДВС».

Практика

В результате прохождения ознакомительных, учебных и производственных практик студенты знакомятся с современной техникой, организацией и управлением предприятиями, а также новейшими методами научных исследований. В рамках педагогической практики выпускники получают навыки преподавательской деятельности. Департамент сотрудничает с ведущими российскими вузами, среди которых МГТУ им. Баумана, МАДИ, МЭИ, КАИ, МАИ, МАМИ. Практики организуются на таких предприятиях, как «Мосэнерго», Объединенный институт высоких температур РАН, «Коломенский завод», ТЭЦ-25 и других флагманах теплоэнергетики.

Карьера

Выпускники могут построить успешную карьеру в инновационно-ориентированных высокотехнологичных двигателестроительных, энергетических и машиностроительных компаниях, работать в структурах, занимающихся научной и конструкторской деятельностью, научных и научно-производственных учреждениях и на предприятиях реального сектора экономики.
Полученные студентами в процессе обучения знания позволяют им плодотворно трудиться в сервисных центрах по обслуживанию, ремонту и проектированию автомобилей, тракторов, быстроходных гусеничных машин, специальной колёсной и гусеничной техники и т.д.
После окончания магистратуры есть возможность продолжения учебной и научной деятельности в аспирантуре.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Что такое эмульсия на крышке двигателя
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector