熱力發(fā)動機按燃料燃燒的位置可分為幾種

【專家解說】：早在公元一世紀，亞歷山大的希羅已論述了用水力、風力和熱空氣推動的機械。后來人們開始在生活和生產(chǎn)活動中運用利用風能和水能的風帆、風車、水車水磨等。 18世紀末蒸汽機的問世，開拓了化學能的利用，大大地提高了勞動生產(chǎn)率，導致了工業(yè)革命。19世紀末，內(nèi)燃機的發(fā)明和應用為汽車、機車、船舶提供了動力，并導致飛機的發(fā)明，使人類交通運輸業(yè)的面貌發(fā)生了巨大的變革，更促進了機械制造業(yè)的巨大發(fā)展。 19世紀末至20世紀初，隨著汽輪機、燃氣輪機、噴氣式發(fā)動機、火箭發(fā)動機的發(fā)明，交通工具的速度大大提高，人們的交往更加方便，人類活動的領域更加開闊，航天事業(yè)得以開拓，從而進一步帶動和促進了其他科學和工業(yè)部門的發(fā)展。風力提水機 動力機械深刻地影響著人類生產(chǎn)力的發(fā)展，但是，動力機械的噪聲、特別是熱力發(fā)動機的排放物又給人類造成了日益嚴重的公害。 動力機械按將自然界中不同能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的方式，可以分為風力機械、水力機械和熱力發(fā)動機三大類。 風力機械有風帆、風車(風力機)、風磨等。二十世紀出現(xiàn)了直接應用風力的發(fā)電裝置，但受到自然風區(qū)分布的限制，因為一般認為風速大于4米/秒才有利用價值。據(jù)估計，地球上蘊有風能約達10吉瓦，已經(jīng)利用的不及百分之一，故風能大有開發(fā)的前景。 水利機械有水車、水磨、水輪機等。20世紀以來，利用水輪機發(fā)電的水電站日益增多，因為水電站具有運行費用低、無污染、取用不竭等優(yōu)點。但是興建水庫、水壩，初始投資較大、建設時間較長，而且對生態(tài)平衡、地質(zhì)力態(tài)平衡也有影響。中國水能蘊藏量約為680兆瓦，居世界之首，很有開發(fā)和利用的余地。 熱力發(fā)動機包括蒸汽機、汽輪機、內(nèi)燃機(汽油機、柴油機、煤氣機等)、熱氣機、燃氣輪機、噴氣發(fā)動機等。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、采礦、兵工等部門，內(nèi)燃機的應用最為廣泛。船舶、機車、汽車、物料搬運機械、土方機械、坦克、排灌機械、小型發(fā)電裝置等無不以內(nèi)燃機為動力。 汽油機是以汽油為燃料，采用電點火，轉(zhuǎn)速一般在3000～6000轉(zhuǎn)/分，甚至高達每分鐘一萬轉(zhuǎn)。功率由幾百瓦至幾百千瓦。在農(nóng)林方面廣泛用作采茶機、割草機、機鋤、噴藥機、割灌機、機鋸等的動力；在交通方面用作摩托車、汽車、小艇的動力。 此外，用于通信和電影放映機的小型發(fā)電機組，采礦用鑿巖機、建筑用打夯機等無不以小型汽油機作動力。早期的飛機曾以大型汽油機為動力，后已基本上為渦輪機，特別是噴氣式發(fā)動機所取代。汽油機的排放物對人類環(huán)境的污染毒害十分嚴重。2000馬力的柴油發(fā)動機 柴油機是以柴油為燃料，利用壓縮熱自燃，轉(zhuǎn)速一般在百余轉(zhuǎn)至五、六千轉(zhuǎn)每分鐘，功率由幾千瓦至數(shù)萬千瓦。廣泛用作汽車、拖拉機、坦克、船舶、軍艦、機車、發(fā)電機組、物料搬運機械、土方機械等的動力。 二十世紀60年代以來，由于世界性的石油危機，以及柴油機具有較高的熱效率，因此應用范圍也日益擴大。一些過去采用汽油機的領域，如小轎車、輕型卡車等采用柴油機作為動力的日漸增多。 煤氣機是以煤氣、天然氣和其他可燃氣體為燃料，有采用電點火的，也有采用噴入少量柴油壓燃引火的。由于氣體燃料來源的限制，加上煤氣機本身體積大、攜帶困難等原因，它的應用遠不及汽油機、柴油機廣泛。煤氣機大多應用于固定式動力裝置，但也有將氣體燃料裝囊，或液化裝瓶以用于運輸車輛的，但因使用不便，未能推廣。 蒸汽機是把蒸汽中的熱能轉(zhuǎn)化為機械能的熱力裝置。由于工作效率過低，除在少數(shù)國家仍用于機車外，已基本被淘汰。汽輪機是廣泛用于大型發(fā)電機組和大型船舶的動力裝置。 熱氣機也稱斯特林發(fā)動機，是以空氣、氫和氦等作為工質(zhì)、按回熱閉式熱力循環(huán)，進行周期性的壓縮和膨脹而作功的熱力發(fā)動機。熱氣機是外燃機，可以采用多種燃料，同時還具有噪聲低、振動小和排污較少等優(yōu)點，主要缺點是散熱器大、密封困難和成本較高。 燃氣輪機是以燃料燃燒產(chǎn)生的燃氣直接推動渦輪作功的裝置。轉(zhuǎn)速可高達數(shù)萬轉(zhuǎn)每分鐘，效率也較高。燃氣輪機分為開式循環(huán)和閉式循環(huán)兩種，多用作發(fā)電機組船舶、機車和飛機的動力。 噴氣發(fā)動機是利用燃料燃燒氣體排出過程中所產(chǎn)生的反作用力作功的熱力發(fā)動機，主要用于航空和航天方面。噴氣式發(fā)動機可以分為兩大類，即空氣噴氣式發(fā)動機和火箭噴氣式發(fā)動機。 從外界吸入空氣作為工質(zhì)，以空氣中所含的氧作為氧化劑的噴氣發(fā)動機稱為空氣噴氣發(fā)動機。它又可分為無壓氣機空氣噴氣發(fā)動機和有壓氣機空氣噴氣發(fā)動機兩種。現(xiàn)代航空上采用最廣的燃氣輪噴氣式發(fā)動機就屬于后一種。 燃料和氧化劑都由發(fā)動機或飛行器本身攜帶的噴氣發(fā)動機，稱為火箭噴氣發(fā)動機，或簡稱火箭發(fā)動機。按其所用燃料分固體燃料火箭發(fā)動機和液體燃料火箭發(fā)動機兩種，它們主要用作兵器和航天飛機的動力