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蒸汽机及其应用的历史
蒸汽机的发明是人类历史上的一个转折点。 在某处十七,十八世纪之交就开始替代低效的手工劳动,水车和 风车 在一个完全新的和独特的机制-蒸汽机。 正是得益于他们成为可能的技术革命和产业革命,而人类的整体进步。
我们的时代之前
蒸汽机的历史可以追溯到第一世纪 BC。 Geron公司Aleksandriysky描述的开始,只有当它影响到夫妻合作的机制。 该设备是一个气球,其是固定的喷嘴。 从喷嘴出来相切蒸汽,从而使马达旋转。 这是蒸汽运行的第一个装置。
蒸汽机的创建者(或更确切地说,一个涡轮机) - 塔基Al声浪(阿拉伯哲学家,工程师和天文学家)。 他的发明在埃及成为家喻户晓的十六世纪。 该机构已被安排如下:蒸汽流在与叶片的机构直接指示,和当浓烟滚滚 - 叶片转动。 一些1629年相似,所提供的意大利工程师Dzhovanni白兰佳。 这些发明的主要缺点是蒸汽的过高消费,这又需要大量的能量,这是不恰当的。 因为人类的那么科学和技术知识是不够的发展已被暂停。 此外,需要这样的发明完全不存在。
设计
蒸汽机的创造是不可能的,直到十七世纪。 但是,一旦人类发展的条水平起飞,然后有所述第一实例和发明。 虽然严重,他们在当时我没拿。 例如,1663年在报刊上发表的英国科学家设计出自己的发明,他在城堡拉格伦设置。 他的设备被用来提高在墙壁上的水塔。 然而,与所有新的和未知的,这个项目是用怀疑收到,并为其进一步发展赞助商却没有。
一次失败的尝试巴本
Paroatmosfernaya机,而远非完美,受到了特别的关注造船领域。 花在购买一条小船,其中从事安装提水机器的D·帕潘他们最后的积蓄paroatmosfernoy自己生产。 作用机制中,从高处坠落,水开始旋转的车轮的事实所在。
它的发明者试验于1707年在富尔达河进行。 许多人聚集看到了奇迹:您可以乘坐无帆和桨。 然而,在测试过程中出现了意外:在引擎发生爆炸,杀死几个人。 当局是在不幸的发明者生气,从任何工作和项目禁止他。 船被没收和销毁,以及巴本自己几年后去世。
错误
蒸笼巴本是下一个原则。 在圆筒的底部,有必要倒的少量水。 通过本身位于其中担任加热液体焙烧炉气缸。 当水开始沸腾时,蒸汽被形成,延伸,凸起的活塞。 从通过一个专门配备阀浮力活塞上方的空间中。 水开始沸腾并蒸气下降后,这是必要的,以除去火盆,以关闭阀,以除去空气,并且通过冷水以冷却汽缸壁的装置。 通过这样的动作对,谁是在汽缸中,冷凝,它的活塞真空和大气压下形成,由于活塞返回到其原始位置的力的作用。 在其向下运动,并进行有效的工作。 然而,蒸汽机的效率帕潘为阴性。 船的引擎是非常不经济的。 而最重要的是,它太复杂,使用不方便。 因此,本发明巴本从一开始就没有前途。
追随者
然而,蒸汽机的历史并没有就此结束。 接下来,我们有一个比巴本更加成功,变成了英国科学家托马斯Nyukomen。 他长期研究前人的作品,专注于弱点。 他把最好的作品,在1712年其员工共同创造的。 新的蒸汽机(照片示出)如下构建:使用气缸是在垂直位置,并且活塞。 它从纽科帕彭的工作了。 然而,形成在不同的罐中对。 围绕活塞固定整皮,蒸汽缸在其内显著增加密封性。 本机还具有paroatmosfernoy(水通过常压的装置从矿井升起)。 本发明的主要缺点已其麻烦并且不经济:机器“吃”一个巨大的煤量。 然而,它的好处带来的不止帕潘发明显著更大。 因此,它是用于在洞穴和矿井近五十年。 它被用于抽取地下水,以及用于干燥车辆。 托马斯Nyukomen试图将他的车进行转换以能够用它来的流量。 然而,他所有的努力都失败了。
接下来的科学家,宣布自己从英国成为D·赫尔。 1736年,他向世界介绍他的发明:paroatmosfernuyu机,它作为一个引擎是叶轮。 它的发展产生了比巴本的更成功。 紧接着几个这些船只的制作。 它们主要用于牵引驳船,船和其他船只。 然而,机器paroatmosfernoy的可靠性缺乏可信度,并配备了帆为主要驱动力的船舶。
虽然船体有更多的运气比巴本,他的发明渐渐失去意义,他们将被拒绝。 还有当时有许多具体的缺点paroatmosfernyh机。
在俄罗斯蒸汽机的历史
接下来的突破是在俄罗斯帝国。 在1766,在一个巴尔瑙尔冶金厂第一蒸汽发动机,以使用特殊的波纹管产生的熔化炉的空气被供给。 它成为创造者伊万·伊万维奇Polzunov,谁为他服务,他的国家甚至给军官的军衔。 发明者提出了他的上级图纸和计划“火车”能够波纹管供电的。
然而,命运起了个残酷的玩笑与Polzunova:七年来选秀结束后获得通过,并在汽车组装,他生病死了消费 - 仅在一周前开始测试它的发动机。 然而,他的文件足以启动发动机。
于是,1766年8月7日Polzunova蒸汽机发动和负载之下。 然而,在同年11月,她打破了。 的原因锅炉过于薄的壁,而不是意图用于的负载。 此外,发明者在他的指示中写道,这是只有在测试可用于火锅。 新锅炉的生产会很容易见成效,因为蒸汽机Polzunova效率为阳性。 在1023小时与冶炼银超过14磅多的帮助工作!
但尽管如此,没有一个修复机制没有。 蒸汽机Polzunova尘封了15年的仓库,而世界产业并没有停滞不前和发展。 然后完全被拆除的零件。 显然,当时俄罗斯还没有发展到蒸汽机。
时间要求
同时,当场生活没有表态。 而人类不断想过建立一个机制,不依赖于反复无常,并采取控制的命运。 从帆都希望尽快放弃。 因此,建立供汽的常设机制的挂在空中。 在巴黎1753年,他被晋升中的艺术家,科学家和发明家的竞争。 科学院宣布授予任何人谁可以建立一种机制,可替换的风的力量。 但是,尽管参加了比赛这样的思想为L·尤勒,D·伯努利,广德·拉克鲁瓦和其他合理的建议其实都没有发出一个。
年过去了。 而 工业革命 是铺设越来越多的国家。 其他列强中的首要地位和领导总是重创英格兰。 到了十八世纪末,它成为英国大工业的创造者,从而赢得了世界的垄断者的称号在这个行业。 电力驱动的每一天的问题变得越来越重要。 而这台发动机已创建。
世界上第一台蒸汽机
1784是为英国和世界的工业革命的转折点。 而负责此人是英国工程师Dzheyms Uatt。 蒸汽机,这是他创立,成为世纪最引人注目的发现。
Dzheyms Uatt几年研究图纸,结构和paroatmosfernyh机的工作原理。 和这一切的基础上,他的结论是,发动机的效率是必要的,以均衡的水的温度的滚筒和蒸汽,进入机构英寸 paroatmosfernyh机器的主要缺点是用于冷却气缸的水不断需要。 这是不舒服和耗材。
新的蒸汽机构建否则。 因此,气缸是蒸汽的特殊的衬衫。 因此瓦特担保其永久热状态。 本发明人已经创造了一个特殊的容器,浸泡在冷水(冷凝器)。 它被连接缸管。 当蒸汽被跟踪通过管在气缸中,并掉进电容器那里转换回水。 在他的汽车的改进工作,创造瓦在冷凝器的真空。 因此,所有的蒸汽,通过从气缸,其中冷凝。 得益于这一创新大大增加了蒸汽的扩大,这反过来又允许你提取蒸汽相同量更多的能量。 这是冠的成功。
“夏洛特·邓达斯”
世界由詹姆斯·瓦特的发明发生后,开始广泛使用蒸汽机。 因此,于1802年在英国有其首舰一对夫妇 - 船“夏洛特·邓达斯。” 它的创造者相信威廉·赛明顿。 船被用作由沟道驳船牵引。 船上的螺旋桨所起到的作用安装在船尾桨轮。 船是首次成功测试:两个巨大的驳船六小时拖走有18英里。 同时,它具有强烈的逆风干扰。 但他管理。
尽管如此,它被放置在开玩笑,因为他们担心,由于大浪关系,这是叶轮下创建的,运河之畔就会模糊。 顺便说一句,“夏洛,”测试人参加,其中整个世界被认为是第一船的创造者。
世界首艘
英国造船 罗伯特·富尔顿 和他的青春,用蒸汽机梦想的船舶。 而现在他的梦想已经变得可行。 蒸汽机发明之后已经成为一个新的动力造船。 再加上美国R·利文斯顿,谁接手的问题,资金面的使者,富尔顿拿起船的吃水用蒸汽机。 它是一个复杂的发明是基于桨推进的想法。 根据船舶的双方在一些桨的绘制,模拟各种乐趣。 在这种情况下,拨片,然后互相干扰,并打破。 如今,人们可以很容易地说,同样的效果可以在所有三个或四个桨来实现。 但是,从科学和技术在当时的角度来看,这是不可能看到的。 因此,造船厂必须要复杂得多。
1803年,富尔顿发明已经呈现世界各地。 蒸笼是缓慢而均匀地在塞纳河上,惊人的头脑和想象力许多科学家和巴黎的人物。 然而,拿破仑的政府拒绝了该项目,并懊恼造船被迫寻求他在美国的财富。
而在1807年八月全球首舰命名为“克莱蒙特”,其中最强大的蒸汽机参与(照片所示),接着哈德逊湾。 很多人根本不相信成功。
在第一次飞行,“克莱蒙特”无影去无货,没有乘客。 没有人愿意去登上一趟船喷火。 但在回来的路上,出现了第一个乘客 - 一个当地农民,谁支付六美元一张的门票。 他成为客运货运公司历史上的第一位。 富尔顿是这么多感动的是冒失鬼给了他们所有的发明终身免费旅游。
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