Курсовая: Новые транспортные двигатели - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Новые транспортные двигатели

Банк рефератов / Транспорт

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 497 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

1. Введение. Значительную роль в использовании природных энергетических источников играют транспортные средства, потребляющие около тр е ти всей добываемой в мире нефти, причем из всех видов транспорта наиболее энергоемким является автомобильный. Использование в а в томобилях углеводородных топлив нефтяного происхождения сопр о вождается выбросом в атмосферу огромного количества вредных в е ществ. В результате на автомобильный транспорт приходится от 39 до 63% загрязнения окружающей среды, масштабы которой глобальны – воздух, суша и вода. Традиционный подход к решению энерго-экологических пр о блем автомобилизации заключается в улучшении конструкции сущ е ствующих двигателей внутреннего сгорания и создании более сове р шенных энерго- силовых установок нового типа при использовании более или мене е обычных углеводородных топлив. В первом случае основное внимание уделяется повышению экономичности и сниж е нию токсичности автомобилей путем сложной коррекции рабочего процесса в двигателе с целью обеспечения максимальной полноты сгорания топлива на всех рабочих режимах. Новые транспортные двигатели, разработанные к настоящему времени, включают электрические силовые установки и тепловые двигатели внутреннего и внешнего сгорания с нетрадиционными рабочими процессами. К последним относят поршневые двигатели с послойным распределением заряда, газотурби н ные, паровые и роторные двигатели, а также двигатели Стирлинга. Некоторые из этих двигат е лей, в частности двигатели Стирлинга, в принципе могут обеспечить возможность создания малотоксичного автомобиля на обычных топливах, удовлетв о ряющего будущим жестким нормам . Большой интерес представляют электрические силовые установки использующие электрохимические источники энергии – акк у муляторные батареи и топливные элементы. За последние несколько лет построено большое количество опытных образцов электромобилей . В электромобилях более перспе к тивно применение топливных элементов, конвертирующих электр и ческую энергию непосредственно из топлива без промежуточной ст а дии. Благодаря успехам в этой области в последние годы удельная мощность водородо – кислородных топливных элементов увелич и лось до 300 Вт/ч, а срок их службы повысился до нескольких лет при периодическом использовании. Основная проблема применения то п ливных элементов этого типа – трудность хранения водорода на автомобиле. Объемно-массовые показатели наиболее приемлемого варианта аккумулирования водорода в виде гидридов пока еще неудовлетворительны и находятся на уровне разрабатываемых электрохимич е ских батарей. Поэтому практический интерес представляет примен е ние топливных элементов с кислым электролитом, использующих в качестве рабочего тела смеси газов: водорода, метана, окиси углерода и др. эти элементы могут работать на жидких углеводородных топл и вах, в частности на метаноле, благодаря чему энергосиловые устано в ки на их основе по удельной мощности приближаются к современным автомобильным двигателям. Альтернативные приводы и источники энергии, не наносящие ущерба окружающей среде, назы вают надеждой завтрашнего дня. Т опливные элементы считаются самым оптимальным решением энерг е тических проблем: из водорода и кислорода вырабатывается электр и ческий ток, который используется для привода двигателя. В результ а те электрохимического процесса, помимо электрической энергии, о б разу ются только тепло и водяной пар [ ]. Для промышленного получения водорода было предложено большое количество различных способов. Однако перечислять все способы и патенты по производству водорода нет нужды; это представляет главным образом исторический интерес, поскольку бол ь шинство из предложенных способов вообще не было осуществлено в промышленном масштабе, а в практических условиях оправдали себя лишь некоторые из них. Основные методы получения водорода в промышленности мо ж но сгруппировать в следующие: а) химические методы; б) электрох и мические методы; в) физические методы. К химическим методам относятся те процессы, в которых исходным веществом для получения водорода является химическое соединение (или ряд химических соединений) водорода с другими элементами, и откуда водород получается при помощи тех или иных х и мических реакций. Под электрохимическими следует понимать те методы, где выделение водорода из его химических соединений осуществляется ра з ложением последних под действием электрического тока. К физическим методам следует причислять те процессы, в которых исходное сырьё (газовая смесь) уже содержит свободный вод о род и требуется тем или иным физическим путём (например, фракц и онной конденсацией) освободить его от остальных компонентов. Химическими методами водород в промышленности получается следующими путями. 1) Из водяного пара восстановлением его железом (железо - п а ровой способ) или углеродом (газификация кокса, каменных и бурых углей и других видов твёрдого топлива на водяной газ). 2) Из газообразных углеводородов термическим разложением или конверсией с окислителями (Н 2 О, О 2 , СО 2 ). 3) Из жидких углеводородов термическим разложением или неполным окислением (газификацией) с применением в качес т ве окислителей Н 2 О и О 2 . Необходимо отметить, что при получении водорода из углев о дородов с применением в качестве окислителя водяного пара последний явл я ется дополнительным источником водорода. Следует также указать, что при химических методах (за искл ю чением способов железо – парового и термического разложения) пр о цесс получения водорода ведётся обычно в две ступени. При этом на первой ступени получают, как правило, смесь Н 2 + СО (водяной газ). В случаях необходимости иметь чистый водород (без СО) водяной газ направляют на следующую ступень – конверсию СО. При переработке газообразных углеводородов в азотоводоро д ную смесь, в которой остаточное содержание углеводородов (метана) должно быть минимальным, процесс иногда ведётся в три ступени. На первой ступени имеет место конверсия исходного углеводородного газа с водяным паром; на второй ступени – конверсия остаточного СН 4 с кислородом воздуха; на третьей ступени – конверсия окиси у г лерода. Конкретным сырьём для получения водорода из газообразных углеводородов при термическом разложении служат любые углевод о родные газы, не содержащие кислородных соединений, или содерж а щие их в незначительном количестве, как природные так и попутные газы, газы нефтепереработки и газы гидрирования. При конверсии газообразных углеводородов с водяным паром углекислотой или кислородом сырьём являются: а) природные и попутные газы; б) газы нефтепереработки, в) газы гидрирования; г) жи д кие газы (пропан, бутан); д) коксовый газ; е) метановая фракция после выделения водорода из коксового газа методом глубокого охлажд е ния. При неполном окислении жидких углеводородов в качестве с ы рья применяются преимущественно нефтяные остатки. При электрохимическом способе производства водород получ а ется электрохимическом разложением воды (водных растворов). Физические методы получения водорода представляют в н а стоящее время преимущественно способы выделения его из газовых смесей ступенчатым охлаждением последних до низких температур, при которых имеет место ожижение компонентов газовой смеси, кр о ме водорода. Исходными газовыми смесями в данном случае являю т ся коксовый газ, газы гидрирования, отходящие побочные газы уст а новок каталитической ароматизации (риформинга) и метан-водородные фракции [ ]. 2. Водород как топливо. Всем понятно, что запасы нефти и газа рано или поздно конча т ся. Можно делать прогнозы, прикидывать, через сколько лет это пр о изойдет, - кто-то остановился на числе 50, кто-то – на 70, а некоторые считают, что уд а стся протянуть еще лет сто. Но рано или поздно это случится. Последнее время именно элемент номер 1 таблицы Менд е леева стал первым кандидатом на роль топлива будущего. Об этом г о ворят во всех развитых странах, в это вкладывают деньги. Водородная энергетика действительно очень экологична – первый элемент дает при сгорании только воду. Но существующие технологии (как прои з водства самого водорода, так и получения из него электроэнергии) весьма далеки от совершенства. Гиганты химической индустрии и сегодня уже получают по 500 млрд. м 3 водорода в год. Половина производимого количества идет на аммиачные удобрения, остальное – на производство стали, стекла, маргарина… В основном водород получают паровым р и формингом природного газа: метан при высоких температурах (900 є С) реагирует с паром в присутствии никелевого катализатора. Пока такой водород самый дешевый (его цена ниже, чем у электр о лизного, примерно в три раза). Исследования последних лет показывают, что цену водорода можно уменьшить еще в два раза: ИВЭПТ РНЦ «Курчатовский инст и тут» вместе с предприятиями Госкомоборонпрома разработал плазм о химический метод получения водорода из природного газа, более д е шевый и к тому же с лучшими экологическими параметрами производства. Но если ч е рез 10 лет мир начнет постепенно переходить на водородные топливные элементы, водорода надо будет делать намного больше. Е с ли увеличить существующее производство в 25 раз, то это к 2050 году покроет только 20% энергетической потребности в т о пливе. Есть и другие технологии получения водорода, помимо рифо р минга природного газа: например – электролизом, крекингом или из биомассы. Каждый из этих вариантов имеет свои недостатки. Напр и мер, переработка биомассы (древесины, соломы): ее нагревают до 500-600 є С, после чего получаются спирты – этанол, мет а нол, которые, в свою очередь, превращаются в водород. Можно н а греть биомассу до более высоких температур (1000 є С), тогда она полностью превратится в газ и получится смесь Н 2 и СО. Проблема в том, что сырья для так о го процесса понадобится очень и очень много. Если, например, всю плодородную землю Франции пустить на выращивание би о массы, то водорода, полученного из нее, не хватит даже для того, чтобы п о крыть ее потребности в бензине для ныне существующих автомоб и лей. Казалось бы, самый простой способ получения водорода – электролиз воды. Результат – водород и кислород. Но в целом эффекти в ность этого процесса не очень велика: надо потратить 4 кВт, чтобы получить 1 м і водорода, который даст 1,8 кВт в топливном элементе. Тем не менее электролиз воды довольно перспективен, и ему наверн я ка найдут применение. Во-первых, можно использовать энергию атомной станции в часы слабой нагрузки (когда энергия все равно в ы рабатывается и оказывается невостребованной) или, в конце концов, возобновляемые источники энергии (солнечные батареи, энергию ве т ра, прилива и прочие). Во-вторых, эта технология активно развивае т ся: электролиз для большей эффективности можно проводить при п о вышенном давлении или температуре, что и пытаются сделать уч е ные. Сейчас биологи активно разрабатывают еще одно направл е ние. Некоторые бактерии и водоросли в процессе фотосинтеза ра з лагают воду и выд е ляют водород. Проблема в том, что они делают это только в отсутствие кислорода, соответственно процесс длится очень короткое время. Задача ученых – с помощью генной инжен е рии продлить этот период, тогда солнечные районы нашей планеты были бы обе с печены водородом. Параллельно с техническими проблемами получения водор о да надо решать и другие: создавать специальную инфраструктуру, обе с печивающую его хранение и перевозку. Это тоже весьма непростая и недешевая задача, поскольку водород горит и взрывается. Когда в серийном производстве по я вится водородный автомобиль, именно это станет лимитирующей стадией его внедрения. Несмотря на трудности, по-видимому, в повседневную жизнь всех граждан скоро войдут топливные элементы на водороде. Сли ш ком велики ставки, слишком большие вложены деньги в их разрабо т ку. Приоритетные направления исследований западных фирм – то п ливные элементы малой мощности (от 500 Вт до 5 кВт) для портативных компьютеров, маленьких авт о мобилей, домов, а также средней мощности (200 кВт) – для общественного транспорта. Пока они дал е ки от совершенства и стоят недешево: для автомобиля – в двадцать раз дороже стандартного двигателя, а для обогрева дома – в двен а дцать раз дороже своего аналога. Но процесс идет настолько инте н сивно, что европейцы обещают через четыре года выбросить на рынок вод о родный топливный элемент для обогрева дома всего за 6000 евро [ ]. Водород универсален, он является и горючим, и химическим сырьём. Водород удобен при хранении. Даёт возможность гибкого решения проблемы отбора энергии в условиях переменной потребн о сти в нём, имеет высокую теплоту сгорания. Универсализм водорода состоит в том, что он может заменить любой вид горючего в различных отраслях производства, в промышленности, на транспорте, в энергетике. Он способен заменить природный газ для бытовых целей, бензин – в двигателях внутреннего сгор а ния, специальные виды горючих – в ракетных двигателях, ацетилен – в процессах сварки металлов, кокс – в металлургических процессах, метан – в топливных элементах, углеводороды – в ряде микробиол о гических процессов, углерод – во многих процессах, требующих восстановителя. Водород может быть легко использ о ван и на небольших передвижных или стационарных энергетических установках, в газовых турбинах для генерирования электр о энергии и в крупных топках и печах; может и храниться в любых количествах. Его использование в качестве энергоносителя не потребует коренных изменений в современной технологии топлив о использования. Использование водорода как энергоносителя позволяет рассматривать и решать энергетические проблемы в тесной связи с экологическими. Создаются благоприятные возможности для уменьшения о б разования твёрдых отходов, вредных газовых выбросов и ликвидации парникового эффекта. При водородной энергетике кислород, который получается из воды одновременно с водородом, может использоваться для биохимической очисти сточных вод, в качестве окислителя при сжигании твёрдых отходов. 2.1. Физические свойства водорода. При нормальной температуре водород представляет собой бесцветный газ без запаха. Газофазный водород состоит из 25% паров о дорода и 75% ортоводорода. При сжижении водорода происходит самопроизвольная медленная орто – пара конве р сия, поэтому жидкий водород практически на 100% состоит из параводорода. Основные физические показатели водорода [ ]: Температура кипения………………………………… -252,76 є С (20,24 К) Температура застывания…………………………….. -259,2 є С (13,8 К) Критическая температура…………………………….-239,97 є С (32,9 К) Критическое давление………………………………...1,27 МПА (12,87 кгс/см 2 ) Плотность при НУ……………………………………...0,08987 кг/м 3 » при температуре кипения……………….....0,07097 г/см 3 » при температуре застывания………………0,0896 » Коэффициент вязкости при температуре:…… застывания…………………………………………240·10 -6 сП кипения……………………………………………..131·10 -6 сП Жидкий водород представляет собой бесцветную жидкость без запаха, отличающуюся высокой степенью криогенности. Водород сжижается при 20 К, а при 14 К переходит в твердое состояние, т. е. в жидкофазном состоянии он находится в узком диапазоне температуры – около 6 є. В этой области возможно образование промежуточной формы водорода – шугообразной, представляющей собой смесь жидкого водорода с твердым водородом в виде льда, плавающего в жидкости. Для образования шуги в жидком водороде требуется его небольшое – до 0,7 є С переохлаждение. В шугообразной форме плотность водорода повышается до 0,08-0,087 г/см 3 и становится макс и мальной при полном застывании. Газообразный водород отличается высокой диффузионной сп о собностью. На пример, коэффициент диффузии водорода в воздухе более чем в 3 раза выше по сравнению с такими компонентами, как метан, кислород и двуокись углерода. Среднее значение коэффициента D о диффузии Н 2 в разли ч ных средах представлены в таблице 1. Таблица 1. Среда О 2 N 2 СО 2 СО СН 4 Воздух D 0
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
У нашего правительства правая рука не знает, что делает левая, хотя обе растут из жопы.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по транспорту "Новые транспортные двигатели", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru