Самодельные физические приборы. Модели паровых турбин
Несколько занятий кружка следует посвятить моделированию турбин. Но прежде нужно пояснить, какие двигатели называются турбинами (двигатели, в которых используется энергия движущейся струи пара или газа для приведения во вращение колеса —ротора), подчеркнуть, что в паровых турбинах струя пара действует на лопатки ротора, насаженные по окружности диска или барабана. В газовых же турбинах работа совершается газами, получающимися при сгорании в особых камерах твердого, жидкого или газообразного топлива.
Генераторы (электростанции), работающие на различных энергоносителях. Газовые электростанции будут считаются наиболее практичным выбором и весьма экономичны и просты в использовании.
Руководитель кружка говорит, что паровые турбины широко применяются в различных отраслях народного хозяйства — устанавливаются на тепловых электростанциях, на скоростных самолетах и многих морских судах, используются при бурении скважин и т. д.
Упрощенные модели паровых турбин, раскрывающих прин цйп их работы, может построить каждый юный физик.
Активная турбина. Нужно налить в колбу воды и за крыть горлышко плотно входящей пробкой, сквозь которую продета стеклянная трубка с оттянутым концом
В стойках В укреплено легкое колесико, например, из пробки, с вставленными железными пластинками. Это колесо турбины надевается на ось /С, заточенную с двух сторон на конус. К внутренним сторонам стоек В нужно прибить железные пластинки М с углублениями для оси турбины (при такой конструкции трение в подшипниках будет весьма незначительным).
Когда в колбе закипит вода, то струя пара, вырываясь из трубки — сопла, ударится в лопасти турбины и приведет во вращение ее колесо. Чем меньше расстояние между лопаткой колеса и оттянутым концом стеклянной трубки, с тем большей энергией струя пара (при данных условиях) будет ударять в колесо турбины
Стеклянную колбу можно заменить консервной банкой, а стеклянную трубку —медной, с очень узким выходным отверстием; в конце трубки рекомендуется укрепить ниппель от горелки примуса или нижнюю часть медицинского шприца, пробковое колесико заменить железным (на поверхности его, конечно, тоже должны быть лопасти).
Но еще лучше обернуть железный котел — консервную банку асбестом, а поверх асбеста намотать несколько витков нихро-
60
мового провода от старой перегоревшей спиральки. Такой «котел» с электрическим обогревом очень удобен. В зависимости от числа витков в обмотке, его можно включать на различное напряжение — на 8, 10, 12 или даже более вольт. В этой турбине стойка В делается из жести и припаивается непосредственно к корпусу котла.
Чтобы удобнее было наливать воду в котел, к крышке надо припаять гайку, а на винт, закрывающий отверстие в гайке, для уплотнения надеть кожаные или резиновые прокладки.
Модель по сравнению с первой получится более компактной.
