4.3蒸汽轮机 燃气轮机 教案 (1)

4.3蒸汽轮机
燃气轮机
教案
【教学课题】
蒸汽轮机
燃气轮机
【教学目标】
1.
知识目标

了解轮机与复式活塞内燃机的差别，轮机的特点和优越性。

知道蒸汽轮机知道的构造、工作原理、特点和主要用途。

知道蒸汽轮机和燃气轮机的构造，特点和主要用途。
2.
能力目标

会自己动手制作简易微型汽轮发电机

区分蒸汽轮机和燃气轮机的工作原理
3.
情感态度与价值观
能够辨别在日常生活和一些新领域当中是运用的是哪种的轮机。
【教学安排】
2课时
【教学重难点】
重点：轮机的工作过程和各自的优缺点
难点：轮机的工作原理
【教学方法】
实验法、讲练法、归纳法、讲授法
【教学用具】
投影仪、投影片
【教学内容】
一、从活塞机到轮机
工质在工作部分所做的功不能全部转到
发动机的曲轴上，成为有用功输出。其中有相当大的一部分要消耗在转动装置上，这部分损失叫做机械损失。
为了提高热机的机械效率就必须尽可能减少在转动过程中损失的无用功，从而提高有用功的比例。蒸汽机和活塞内燃机的工作部分都是汽缸和活塞，要把动力转到曲轴上，就必须吧活塞上的往复直线运动转换成曲轴的转动。
1、轮机的问世
轮机指的是热机主轴上装着一系列轮，叶轮在蒸汽或者是燃气推动下旋转，不需要连杆、曲轴做往复运动，更不需要笨重的飞轮。
二、蒸汽轮机
1、定义
蒸汽轮机简称汽轮机，是一种作用高压、高温蒸汽内能做功的动力机。
2、组成
蒸汽机的基本工作单元为“级”，大型蒸汽轮机由若干级串联组成，称为多级蒸汽轮机。
蒸汽轮机
3、蒸汽轮机原理
高速蒸汽流通过静叶后射在动叶上，两者之间产生相互作用。叶片的形状是弯曲的
，当顺着叶片流过时，叶片使气流的流向和流速改变。叶片受到气流的作用而使叶轮旋转。
蒸汽离开叶面后，还含有很大的动力。通常采用多级导流叶片和叶轮，使蒸汽依次推动各级叶轮后排出机外。
4、蒸汽轮机的优缺点以及用途
优点：转速大、转动平稳、重量轻、占地少。
缺点：速度不能较大的改变。蒸汽机
用途：巨型舰船和大型发电机的动力机。
热电站中的蒸汽轮机
简易微型汽轮发电机由微型发电机和自制汽轮机两部分组成。
（1）制作微型发电机，选用廉价的旋转永磁体的微型抽水泵或者是普通低功耗的玩具电动机也可以代用，但是需要防水保护措施。
（2）
汽轮机叶片是由四片相同的薄铜片组成的。可用热塑枪直接将翼片粘在转子的转轴上，这样汽轮机就做成了。
（3）将转轴插入发电机中，在发电机输出端再接上几个发光二极管，检查二极管是否发光。
（4）找一个高压锅，放入三分之一的清水，将高压锅上的限压阀门取下，并把锅盖盖上。将自制汽轮发电机组置于高压锅盖合适的位置。
二、燃气轮机
燃气机的工作过程：
空气被压气机送入燃烧室，在燃烧室内由喷嘴喷入的燃料与压缩空气混合，燃烧成为高温高压燃气。燃气膨胀，推动各级涡轮做功它的压力和温度逐渐降低，最后拍向大气。
总结：进气→加压→燃烧→排气
燃气轮机的优点
重量轻、体积小、振动下，不用冷却水、摩擦部件少、自动化程度高、适应于缺水缺点的地区。另外，燃料适应性强，对环境污染小。广泛应用于直升机、机车、海轮、中小型发电厂等。
【课堂小结】
1、轮机指的是热机主轴上装着一系列轮，叶轮在蒸汽或者是燃气推动下旋转，不需要连杆、曲轴做往复运动，更不需要笨重的飞轮。
2、蒸汽轮机简称汽轮机，是一种作用高压、高温蒸汽内能做功的动力机。
蒸汽轮机的级由固定在外壳上的导流叶片与固定在机轴上的叶轮组成。
3、燃气轮机是一种新型内燃式热机，燃气轮机的基本原理和蒸汽轮机相似，但是工质不是蒸汽，而是燃料燃烧产生的燃气。