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第1个发明蒸汽机的是谁,蒸汽机是谁改良的

发布时间:2018.03.09日 来源:网络

第1个发明蒸汽机的是谁:德尼斯·帕潘

世界上第1台蒸汽机是法国物理学家德尼斯·帕潘1688.用1个圆筒和活塞发明制造的.但是帕潘的发明没有实际运用到工业生产上.10.后英方人托易斯·塞维利发明了蒸汽抽水机主要用于矿井抽水.1705.纽科门经过长期研究综合帕潘和塞维利发明的优点创造了空气蒸汽机.

蒸汽机是谁改良的:詹姆斯·瓦特

1776.制造出第1台有实用价值的蒸汽机.以后又经过1系列重大改进使之成为"好的的原动机"于工业上得到广泛应用.他开辟了人类利用能源新时代使人类进入"蒸汽时代".后人为了纪念这位伟大的发明家把功率的单位定为"瓦特"(简称"瓦"符号W).

蒸汽机的发明历史

世界上第1台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗(HeroofAlexandria)于1世纪发明的汽转球(Aeolipile)这是蒸汽机的雏形.

约1679.法国物理学家丹尼斯·巴本于观察蒸汽逃离他的高压锅后制造了第1台蒸汽机的工作模型.同时代的萨缪尔·莫兰也提出了蒸汽机的主意.

1698.托马斯·塞维利和1712.托马斯·纽科门制造了早期的工业蒸汽机他们对蒸汽机的发展都做出了自己的贡献.1807.罗伯特·富尔顿第1个成功地用蒸汽机来驱动轮船.瓦特运用科学理论逐渐发现了这种蒸汽机的毛病所于.从1765.到1790.他进行了1系列发明比如分离式冷凝器 .汽缸外设置绝热层 .用油润滑活塞 .行星式齿轮 .平行运动连杆机构 .离心式调速器 .节气阀 .压力计等等使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍多最终发明出工业用蒸汽机.

16世纪末到17世纪后期英方的采矿业特别是煤矿已发展到相当的规模单靠人力 .畜力已难.闩懦缶叵滤囊蠖殖∮钟蟹岣欢鄣拿鹤魑剂.现实的需要促使许多人如英方的帕潘 .萨弗里 .纽科门等就致力于"以火力提水"的探索和试验.

最初的真空蒸汽机被用来将矿井里的水抽出来.纽科门的蒸汽机将蒸汽引入气缸后阀门被关闭然后冷水被撒入汽缸蒸汽凝结时造成真空.活塞另1面的空气压力推动活塞.于矿井中联结1根深入竖井的杆来驱动1个泵.蒸汽机活塞的运动通过这根杆传到泵的活塞来将水抽到井外.

第1个巨大的改善是将气缸与凝结缸通过1个阀门分开.瓦特于伯明翰发明了这个改进.这个改进提高了蒸汽机的效率.下1个改进是将阀门的操作自动化.

这些早期的真空蒸汽机的效率有限但它们比较安全因为它们的压力比较低于物质发生损坏的情况下机器向内收缩而不是向外爆炸.它们的效率受外部气压 .气缸变形 .燃烧和沸腾的效率和凝结能力的限制.理论好的效率受水于普通大气压下比较低的沸腾温度限制.使用高温高压的蒸汽为蒸汽机的效率带来了巨大的提高.但这种蒸汽机比真空蒸汽机危险得多.锅炉和机器的爆炸造成了许多大事故.安全阀于这里带来了很大的改进于压力过高的情况下安全阀放气减压.但真正保证安全只有依靠建造 .运行和维护的经验和安全规则.

萨弗里制成的世界上第1台实用的蒸汽提水机于1698.取得标名为"矿工之友"的英方专利.他将1个蛋形容器先充满蒸汽然后关闭进汽阀于容器外喷淋冷水使容器内蒸汽冷凝而形成真空.打开进水阀矿井底的水受大气压力作用经进水管吸入容器中;关闭进水阀重开进汽阀靠蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出.待容器中的水被排空而充满蒸汽时关闭进汽阀和排水阀重新喷水使蒸汽冷凝.如此反复循环用两个蛋形容器交替工作可连续排水.

萨弗里的提水机依靠真空的吸力汲水汲水深度不能超过6米.为了从几10米深的矿井汲水须将提水机装于矿井深处用较高的蒸汽压力才能将水压到地面上这于当时无疑是困难而又危险的.

纽科门及其助手卡利于1705.发明了大气式蒸汽机用以驱动独立的提水泵被称为纽科门大气式蒸汽机.这种蒸汽机先于英方后来于欧洲大陆得到迅速推广它的改型产品直到19世纪初还于制造.纽科门大气式蒸汽机的热效率很低这主要是由于蒸汽进入汽缸时于刚被水冷却过的汽缸壁上冷凝而损失掉大量热量只于煤价低廉的产煤区才得到推广.

1764.英方的仪器修理工詹姆斯·瓦特为格拉斯哥大学修理纽可门蒸汽机模型时注意到了这1缺点并于1765.发明了设有与汽缸壁分开的凝汽器的蒸汽机并于1769.取得了英方的专利.初期的瓦特蒸汽机仍用平衡杠杆和拉杆机构来驱动提水泵为了从凝汽器中抽除凝结水和空气瓦特装设了抽气泵.他还于汽缸外壁加装夹层用蒸汽加热汽缸壁以减少冷凝损失.

瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展他使原来只能提水的机械成为了可以普遍应用的蒸汽机并使蒸汽机的热效率成倍提高煤耗大大下降.因此瓦特是蒸汽机的改良者.

自18世纪晚期起蒸汽机不仅于采矿业中得到广泛应用于冶炼 .纺织 .机器制造等行业中也都获得迅速推广.它使英方的纺织品产量于20多.内(从1766.到1789.)增长了5倍为市场提供了大量消费商品加速了资金的积累并对运输业提出了迫切要求.

于船舶上采用蒸汽机作为推进动力的实验始于1776.,经过不断改进至1807.美方的富尔顿制成了第1艘实用的明轮推进的蒸汽机船"克莱蒙"号.此后蒸汽机于船舶上作为推进动力历百余.之久.

1800.英方的特里维西克设计了可安装于较大车体上的高压蒸汽机.1803.他把它用来推动于1条环形轨道上开动的机车找来喜欢新奇玩意儿的人乘坐向他们收费这就是机车的雏型.英方的史蒂芬孙将机车不断改进于1829.创造了"火箭"号蒸汽机车该机车拖带1节载有30位乘客的车厢时速达46公里/时引起了各国的重视开创了铁路时代.

19世纪末随着电力应用的兴起蒸汽机曾1度作为电站中的主要动力机械.1900.美方纽约曾有单机功率达5兆瓦的蒸汽机电站.

蒸汽机的发展于20世纪初达到了顶峰.它具有恒扭矩 .可变速 .可逆转 .运行可靠 .制造和维修方便等优点因此曾被广泛用于电站 .工厂 .机车和船舶等各个领域中特别于军舰上成了当时唯1的原动机.

需要特别注意的是许多教科书上(历史书 .物理书)说瓦特是蒸汽机的发明者.这是误传.蒸汽机是英方人萨维利(Savery)于1698. .纽可门(Newcomen)于1705.各自独立发明的用于矿井抽水.当时效率很低.

1765.瓦特于修理纽可门机的基础上对蒸汽机做了重大改进使冷凝器与汽缸分离发明曲轴和齿轮传动以及离心调速器等使蒸汽机实现了现代化大大提高了蒸汽机的效率.瓦特的这些发明仍使用于现代蒸汽机中为纪念瓦特的贡献功率的单位名称以其姓氏命名.(`物理学(第5版)`)

概述

于陆路交通方面人们开始研制1种能以蒸汽机推动车辆快速行进的运输工具.其中英方的史蒂芬孙(GeorgeStephenson,1781-1848)率先取得了突破性成果.

史蒂芬孙是1位煤矿工人的儿子从小熟悉矿井里用来抽水的蒸汽机后来立志从事交通工具的发明创造.

1814.他研制的第1辆蒸汽机车"布拉策号"(以普鲁士将军布拉策的名字命名他曾经帮助英方打击拿破仑军队)试运行成功.

1825.9.27日史蒂芬孙亲自驾驶他同别人合作设计制造的"旅行者号"蒸汽机车于新铺设的铁路上试车并获得成功.蒸汽机于交通运输业中的应用使人类迈入了"火车时代"迅速的扩大了人类的活动范围.

史蒂芬逊的蒸汽机车发展史

1814.史蒂芬逊于试运行"布拉策号"机车时虽然取得了成功但也暴露出许多问题如噪音太大振动强烈蒸汽机随时都有爆炸的可能.火车开动时浓烟滚滚车轮摩擦铁轨时火星4溅;坐于车上的人则满面烟尘被颠得筋疲力尽.蒸汽机冒出的火焰把附近的树木都烧焦了这也许就是当时人们把它称为"火车"的缘故吧.

但是史蒂芬孙没有气馁而是不断进行改进.他于车厢下面加装了减震的弹簧用熟铁代替生铁作铁轨的材料于枕木下加铺了小石子增加车头和车厢的车轮数量把蒸汽机安装于车头以减少发生危险时的损害等.

到1825.史蒂芬孙试运行"旅行者号"机车时情况已经有了相当大的改善."旅行者号"牵引着6节煤车 .20节挤满乘客的车厢载重达90吨时速15英里.这1壮观场面吸引了众多的人前来观看.铁路两旁人山人海;还有人骑着马打着红旗走于火车前面开道.随着火车的1声鸣叫它向全世界宣告了铁路时代的到来.

1829.史蒂芬孙试制成功了更为先进的"火箭号"机车.

运输工具

1769.尼古拉·约瑟夫·居纽首次用他的"蒸汽车"展示了自动的蒸汽车的可行性.这辆车可以说是第1辆汽车.这辆车作为运输工具不太有用但用来拖农具却很不错.

1直到20世纪初蒸汽机汽车依然可以与其它驱动方式的汽车抗衡.当日大多数汽车是用内燃机驱动的.蒸汽机汽车好的的缺点是它至少需要30秒钟时间来获得足够的压力.

世界上第1列蒸汽机火车是1804.2.21日理查德·特拉维斯克于威尔士展示的.

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