Buhar motoru ve uygulaması tarihçesi

buhar motorları buluş insanlık bir dönüm noktası olmuştur. Bir yerde XVII-XVIII yüzyıl başında o verimsiz el emeği, su çarkları ve değiştirme başladı yel değirmenleri buhar makineleri - tamamen yeni ve benzersiz mekanizmalara. Bu onlar sayesinde teknik ve endüstri devrimi ve insanlığın bütün ilerleme mümkün hale geldi olduğunu.

Ama kim buharlı makineyi icat? insanlık için bu yükümlüdür? Ve ne zaman oldu? Tüm bu sorular ve cevapları bulmaya çalışıyorum.

çağımızın önce

buhar makinesinin tarihçesi ilk yüzyıllar kadar uzanan M.Ö.. Geron Aleksandriysky o çiftler etkilenen sadece çalışmaya başladı bir mekanizma tanımladı. Cihaz memesi sabitlendi bir balon, bir. memelerden böylece motorun dönmesine neden olur, buhar dışarı teğet. Buharla çalışıyor ilk cihaz oldu.

buhar makinesinin yaratıcısı (ya da daha doğrusu, bir türbin) - Takiyüddin (Arap filozof, mühendis ve astronom). Onun buluş yaygın XVI yüzyılda Mısır'da tanındı. pervaneler dönmeye - duman billowed zaman buhar akışı kanatların mekanizma doğrudan yöneliktir ve aşağıdaki gibidir: mekanizma düzenlenmiştir. 1629 yılında benzer ve İtalyan mühendis Dzhovanni Branka sundu şey. Bu buluşların ana dezavantajı da enerji büyük miktarda gerekli buharın çok yüksek tüketim, ve o uygun değildi. insanlığın sonra bilimsel ve teknolojik bilginin yeterli değildi çünkü Gelişmeler askıya alınmıştır. Buna ek olarak, tamamen yok böyle buluşlar için ihtiyaç.

dizayn

buhar makinesinin oluşturulması XVII yüzyıla kadar mümkün olmadı. insan gelişiminin şerit seviyesi çıkardı Ama en kısa sürede, daha sonra ilk örneklerini ve buluş vardı. ciddiye onlar o zaman olmasına rağmen ben almadı. Örneğin, 1663 yılında basında yayınlanan İngiliz bilim adamı o kale Raglan ayarlanan buluşunu, tasarım. Onun cihaz duvarlarda su kuleleri yükseltmek için kullanılır. Ancak, tüm yeni ve bilinmeyen olduğu gibi bu proje şüphe ile karşılandı ve bunun daha da geliştirilmesi için sponsor değildi.

buhar makinesinin geçmişi Bu buluş paroatmosfernoy makinesi ile başlar. 1681 yılında Fransız bilim adamları Denis Papin madenlerinden su pompaları bir cihaz icat etti. ilk kez, bir tahrik kuvveti olarak toz kullanılır ve daha sonra buhar ile değiştirildi. Yani makineyi orada paroatmosfernaya. İngiltere Tomas Nyukomen ve Thomas Savery gelen bilim adamları tarafından yapılan iyileştirme büyük bir katkı. Paha biçilmez yardım da kendi kendini yetiştirmiş Rus mucit Ivan Polzunov vardır.

Başarısız bir girişim Papen

Paroatmosfernaya makinesi, mükemmel olmaktan uzak iken, gemi inşa alanında özellikle dikkat çekmiştir. Su çekme makinelerinin kurulumu yapan küçük bir teknede, satın harcanan D. Papin son tasarrufları kendi üretimini paroatmosfernoy. Etki mekanizması, bir yükseklikten düşen bir su çarkı dönmeye başlar, yatmaktadır.

Onun mucidi testleri Fulda Nehri üzerinde 1707 yılında gerçekleştirdi. Yelken ve kürek olmadan nehir tekne atın: Birçok insan mucize görmeye toplandı. Ancak, test sırasında bir kaza oldu: Motor patladı ve birkaç kişiyi öldürdü. yetkililer talihsiz mucit kızgın olduğunu ve herhangi bir çalışma ve projelerin almasını yasaklamıştı. Gemi el koydu ve imha ve Papen kendisi birkaç yıl sonra öldü.

hata

vapur Papen sonraki prensibi idi. Silindirin alt kısmında suyun küçük bir miktar dökmek için gerekliydi. Tek başına sıvının ısıtılması için hizmet kavurma silindiri bulunan. Su kaynamaya başladığı zaman, buhar olarak uzanan, piston yükseltilir, oluşturulur. özel donatılmış bir valf kaldırma kuvveti vasıtasıyla piston üzerinde boşluktan. Su kaynamaya başladığı ve buhar düştükten sonra, mangal kaldırmak için havayı çıkarmak için valfin kapatılması için, ve silindir duvarı soğutmak için soğuk su ile gerekli oldu. Silindir içinde olduğu yoğunlaştırılmış bu aksiyon çifti sayesinde, nedeni orijinal yerine, piston geri dönüş kuvvetine, piston vakum ve atmosfer basıncı altında oluşturulmuştur. ve aşağı doğru hareketi sırasında yararlı bir çalışma ortaya. Ancak, buhar motoru verimi Papin negatifti. gemi motoru son derece ekonomik olmayan oldu. Ve en önemlisi, çok karmaşık ve kullanımı sakıncalı. Bu nedenle, buluş Papen başından beri hiçbir geleceği yoktu.

takipçileri

Ancak, buhar makinesinin tarihçesi orada sona ermedi. Sonra, çok daha başarılı Papen'den daha İngiliz bilim adamı Tomas Nyukomen açık olması. Uzun zayıflıklar odaklanarak, seleflerinin eserlerini inceledi. Ve o 1712 kadrosu oluşturulan eserlerinin, en iyi sürdü. kullanılan silindir dik bir konumda ve piston: yeni buhar motoru (fotoğraf gösterilmektedir), aşağıdaki gibi inşa edilmiştir. Bu Newcomen çalışma Papen'den aldı. Bununla birlikte, çift farklı bir kap içinde oluşturulmuş. Yaklaşık Piston önemli ölçüde buhar silindir içinde sızdırmazlığı yüksek entegral bir zar, giderilmiştir. Bu makine (atmosferik basınç vasıtasıyla madenden yükseltilmiş su) paroatmosfernoy sahiptir. Buluşun başlıca dezavantajı hantal ve ekonomik olmayan olmuştur: Makine kömür büyük miktarda "at". Bununla birlikte, Papin buluşun önemli ölçüde daha büyük getirebileceği. Bu nedenle, mağaralar ve madenlerde yaklaşık elli yıldır kullanılmaktadır. Bu yeraltı pompalama yanı sıra kurutma araçlar için kullanıldı. Tomas Nyukomen trafiğe kullanmak mümkün olacak şekilde arabasını dönüştürmek için çalıştı. Ancak, bütün girişimler başarısız oldu.

Bir sonraki bilim adamı, kendisini İngiltere'den D. Hull haline ilan etti. Bir motor olarak çarklar vardı paroatmosfernuyu makinesi,: 1736 yılında onun buluş dünya tanıttı. Onun gelişme Papen'den daha fazla başarılı olmuştur. Hemen bu gemilerin birkaç üretildi. Çoğunlukla mavna gemi ve diğer gemileri çekme kullanılmaktadır. Bununla birlikte, makine paroatmosfernoy güvenilirliği güvenilirliğini ve ana sürücü olarak yelken sahip gemi yoksundur.

Hull Papen'den daha şans olmasına rağmen, onun buluş yavaş yavaş alaka kaybetti ve reddedilir. Yine birçok spesifik eksiklikler vardı zaman paroatmosfernyh makineleri var.

Rusya'da buhar makinesinin tarihçesi

Bir sonraki atılım Rus İmparatorluğu'nda geldi. 1766 yılında eritme fırını hava özel körüğü kullanılarak oluşturulan verilir Barnaul bir metalürji fabrikasında ilk buhar makinesi, at. Bu yaratıcısı ülkesine yaptığı hizmetlerden dolayı bile memuru ünvanı verilmiş Ivan Ivanovich Polzunov, oldu. Mucit körüğü güç kapasitesine üstlerinin çizimleri ve planları "ateş otomobil" sundu.

Ancak kader Polzunova ile zalim bir şaka oynadı: onun taslak sonra yedi yıl kabul edildi ve araba monte edilir, o hastalandı ve tüketim öldü - sadece bir hafta test kendi motorunu başlamadan önce. Ancak, onun belge motoru çalıştırmak için yeterliydi.

Yani, 7 Ağustos 1766 Polzunova buhar motoru başlattı ve yük altında yerleştirildi. Ancak, Kasım ayında Aynı yıl, o bozuldu. Kazanın nedeni değil yük için tasarlanmış çok ince duvarlar, olmak. Üstelik mucit bu test pot kullanılabilecek tek esnasında olduğu, onun talimatları yazdı. Buhar motoru Polzunova verimliliği pozitif olduğu için yeni kazan üretimi kolayca kapalı ödemiş. 14 lira fazla izabe gümüş yardımıyla çalışma 1023 saatin üzerinde!

Ama buna rağmen, hiç kimse mekanizması yoktu onarmak için. Dünya sanayi ayakta ve gelişmemiş iken Buhar motoru Polzunova, depoda 15 yıldır toz toplama. Ve sonra tamamen parçalar için sökülmüştür. Görünüşe göre, o dönemde Rusya henüz buharlı motorlara gelişmemiştir.

zaman gereksinimleri

Bu arada, olay yerinde hayat durmak yoktu. Ve insanoğlu sürekli kaprisli doğasına bağlı değildir bir mekanizma oluşturmak ve kontrol kaderi almaya düşünmüştür. yelkenleri itibaren tüm kısa sürede pes etmek istiyorum. Bu nedenle, buhar için kalıcı bir mekanizmanın kurulması havada asılı kaldı. Paris'te 1753 yılında sanatçılar, bilim adamları ve mucitlerin arasındaki rekabeti terfi etti. Bilimler Akademisi rüzgarın gücünü yerini alabilecek bir mekanizma oluşturabilir herkese ödül açıkladı. Ama L. Euler, D. Bernoulli, Canton de Lacroix ve diğer mantıklı teklifler gibi yarışma böyle kafasında katıldı rağmen biri verilmemiş.

Yıllar geçti. Ve endüstri devrimi daha fazla ülkeyi yatıyordu. diğer güçler arasında önceliği ve liderlik kaçınılmaz İngiltere hırpalanmış. On sekizinci yüzyılın sonuna gelindiğinde, bu nedenle, UK büyük ölçekli sanayinin yaratıcısı olmuştur bu sektörde dünyada tekelci şampiyonluğunu kazandı. Kuvvetle yürütülen her gün konusu gitgide daha önemli hale gelmektedir. Ve bu motor oluşturuldu.

Dünyada ilk buhar makinesi

1784 Britanya ve sanayi devrimi dönüm noktası dünya için oldu. Ve bundan sorumlu kişi İngilizce mühendisi Dzheyms Uatt oldu. Kurduğu buhar motoru, yüzyılın en yüksek profilli keşif oldu.

Dzheyms Uatt birkaç yıldır çizimler, yapı ve paroatmosfernyh makinelerin çalışma prensiplerini inceledi. Ve bu temelinde, o motorun verimlilik mekanizması giren silindir ve buhar, su sıcaklığı eşitlemek için gerekli olduğu sonucuna varıldı. makineleri paroatmosfernyh ana dezavantajı silindirin soğutma suyu için sabit bir ihtiyaç vardır. Rahatsız ve sarf oldu.

Yeni buhar motoru aksi inşa edilmiştir. Böylece, silindir buhar özel gömlek oldu. Böylece Watt onun kalıcı sıcak halini sağladı. Buluş özel bir aracı yarattı, soğuk su (kondansatör) içine daldırılmıştır. Silindir boru birleştirilmektedir. Buhar borusu vasıtasıyla silindir takip ve kapasitör düştü edilirken orada tekrar suya dönüştürülür. arabasının geliştirilmesi üzerinde çalışarak, Watt kondenser bir boşluk yarattı. Böylece, tüm buhar içinde yoğunlaştırılmış silindir geçer. Bu yenilik sayesinde büyük ölçüde buradan da aynı miktarda buhar çok daha enerjidir ayıklamak sağlayan buhar genişlemesini, arttırır. Bu tacı başarıydı.

da değişti buhar motoru ve hava besleme prensibi ile oluşturuldu. Şimdi ilk buhar böylece kaldırarak ve sonra alçaltılır, piston üzerinde olacak, pistonun aşağıya girer. Bu nedenle daha önce mümkün olmayan bir mekanizma çalışma çelik kontur. Tek beygir gücü kömür tüketimi paroatmosfernyh makinelerde sırasıyla dört kat daha azdı ve sonra Dzheyms Uatt aradı. Buhar motoru çok hızlı sonra tüm dünyayı iyi ilk İngiltere'de kazandı ve.

"Charlotte Dundas"

Dünya James Watt icadı çarptı sonra buharlı motorların yaygın kullanımı başladı. Yani, İngiltere'de 1802 yılında ilk gemi birkaç var - "Charlotte Dundas" tekne Onun yaratıcıları William Symington inanıyoruz. Tekne kanala göre mavna çekme olarak kullanılmıştır. gemide pervane rolü kıç üzerine monte edilmiş bir paletli teker oynadı. Tekne başarıyla test ilk kez: iki büyük mavnalar altı saatte 18 mil çekili. Aynı zamanda güçlü headwind müdahale. Ama o başardı.

onlar çünkü çark altında oluşturulan kuvvetli dalgaların, kanal bankalar bulanık olacağını korktukları Yine de, şaka üzerinde yerleştirildi. Bu arada, "Charlotte," test insanlar bütün dünya ilk geminin yaratıcısı olarak kabul edilir hangi katıldı.

Dünyada ilk gemi

İngiliz gemi Robert Fulton buhar motoru ile bir geminin hayal Gençliğinde ile. Ve şimdi onun rüya mümkün hale gelmiştir. buhar motorlarının icadı sonra gemi yeni bir ivme haline gelmiştir. Birlikte konunun mali tarafına devralan Amerika R. Livingston, Elçisi'yle, Fulton buhar motoru ile geminin taslak aldı. Bu karmaşık buluş kürek itme gücü fikrine dayanmaktadır edildi. Geminin yanlara göre eğlenceli çeşitli taklit, küreklerle bir dizi çizildi. Bu durumda, kürekler ve ardından birbirine engel ve kırdı. Bugün, kolayca aynı etki her üç ya da dört kürekler ise elde edilebilir olduğunu söyleyebiliriz. Ama zaman bilim ve teknoloji perspektifinden görmek imkansızdı. Bu nedenle, gemi yapımcıları çok daha karmaşık vardı.

1803 yılında Fulton icadı dünyanın dört sunulmuştur. vapur birçok bilim adamı ve Paris figürlerin Seine, şaşırtıcı kafasında ve hayal üzerine yavaş yavaş ve eşit idi. Ancak Napolyon'un hükümetin projeyi reddetti, ve rahatsız gemi yapımcıları Amerika'da şansını aramaya zorlandı.

Ve Ağustos 1807 yılında dünyanın ilk gemi Hudson Körfezi gitti en güçlü buhar motoru (fotoğraf gösterilmektedir) dahil edildiği "Claremont" adını verdi. Birçok kişi sadece başarısında inanmıyorum.

İlk uçuş, "Claremont" kargo ve hiçbir yolcular olmadan gitti. Hiç kimse gemide bir gezi gemisi alev saçan üzerine gitmek istedi. Yerel bir çiftçi, bir bilet için altı dolar ödedi - Ama dönerken, ilk yolcu vardı. O yolcu nakliye şirketi tarihinde ilk oldu. Fulton bu kadar gözüpek tüm buluşlar üzerinde yaşam boyu ücretsiz seyahat verdi taşındı oldu.