《蒸汽机发明者瓦特》是2010年出版的图书,作者是谢建南。
ISBN | 9787538546149 | 副标题 | 蒸汽机发明者瓦特 |
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作 者 | 谢建南 | 页 数 | 152 |
出版时间 | 2010-9 | 定 价 | 18.00元 |
蒸汽机原理是靠蒸汽的膨胀作用来作功的,当司炉把煤填入炉膛时,煤在燃烧过程中,它蕴藏的化学能就转换成热能,把机车锅炉中的水加热、汽化,形成400℃以上的过热蒸汽,再进入蒸汽机膨胀作功,推动汽机活塞往复运...
蒸汽机是外燃机早期应用的一个例子,在工业革命期间,广泛应用於工厂及交通多年,它燃烧燃料加热锅炉中的水,产生蒸汽推动活塞往复运动,经连杆和曲轴转换成旋转的运动如图4,大部分回转式蒸汽机是「双动」的,在飞...
瓦特蒸汽机,简单说,就是气缸和换向阀伐,蒸汽推动活塞在气缸之内做反复运动,通过连杆带动飞轮旋转,将往复运动变为圆周运动,而飞轮反过来又带动换向阀,改变活塞两次的进气与排气关系,实现机械自动换向,来维持...
蒸汽机车目前仍然是我国铁路的主要牵引动力。所以当前我国铁路的技术政策中指出:"要千方百计对蒸汽机车进行挖潜改造,提高效率,降低能耗,改善其经济性"。要提高蒸汽机车的热效率,首先就要考虑到提高余热的利用率,而提高余热利用率可挖掘的潜力有
国产主型蒸汽机车都安装了混合式给水预热器(以下简称热水泵)。热水泵是不是有益的附属装置,本文就其利弊进行了讨论。热水泵是利用汽缸排出的一部分废汽来提高锅炉给水温度的一种余热利用装置。据介绍,装有热水泵的机车可节煤6~8%,节水10~15%。但是,我段的实践却并非如此。如:杭州至金华间货物运输,从五十年代初到1980年,使用的菲得型机车约30台,其中有的机车有热水泵,有的机车无热水泵。在客观条件基本相同的情况下,没有得出装有热水泵的机车的节煤率比没有装热水
1764年,学校请瓦特修理一台纽可门式蒸汽机,在修理的过程中,瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理,并且发现了这种蒸汽机的两大缺点:活塞动作不连续而且慢;蒸汽利用率低,浪费原料。以后,瓦特开始思考改进的办法。直到1765年的春天,在一次散步时,瓦特想到,既然纽可门蒸汽机的热效率低是蒸汽在缸内冷凝造成的,那么为什么不能让蒸汽在缸外冷凝呢?瓦特产生了采用分离冷凝器的最初设想。
在产生这种设想以后,瓦特在同年设计了一种带有分离冷凝器的蒸汽机。按照设计,冷凝器与汽缸之间有一个调节阀门相连,使他们既能连通又能分开。这样,既能把做工后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器,又可以使汽缸内产生同样的真空,避免了汽缸在一冷一热过程中热量的消耗,据瓦特理论计算,这种新的蒸汽机的热效率将是纽可门蒸汽机的三倍。从理论上说,瓦特的这种带有分离器冷凝器的蒸汽机显然优于纽可门蒸汽机,但是,要把理论上的东西变为实际上的东西,把图纸上的蒸汽机变为实在的蒸汽机,还要走很长的路。瓦特辛辛苦苦造出了几台蒸汽机,但效果反而不如纽可门蒸汽机,甚至四处漏气,无法开动。尽管耗资巨大的试验使他债台高筑,但他没有在困难面前怯步,继续进行试验。当布莱克知道瓦特的奋斗目标和困难处境时,他把瓦特介绍给了自己一个十分富有的朋友--化工技师罗巴克。当时罗巴克是一个十分富有的企业家,他在苏格兰的卡隆开办了第一座规模较大的炼铁厂。虽然当时罗巴克已近50岁,但对科学技术的新发明仍然倾注着极大的热情。他对当时只有三十来岁的瓦特的新装置很是赞许,当即与瓦特签订合同,赞助瓦特进行新式蒸汽机的试制。
从1766年开始,在三年多的时间里,瓦特克服了在材料和工艺等各方面的困难,终于在1769年制出了第一台样机。同年,瓦特因发明冷凝器而获得他在革新纽可门蒸汽机的过程中的第一项专利。第一台带有冷凝器的蒸汽机虽然试制成功了,但它同纽可门蒸汽机相比,除了热效率有显著提高外,在作为动力机来带动其他工作机的性能方面仍未取得实质性进展。就是说,瓦特的这种蒸汽机还是无法作为真正的动力机。
希伦蒸汽机(Hero's steam engine),希腊话叫风动球(aeolipile)。一般认为希伦蒸汽机是现代喷射引擎和蒸汽机的鼻祖。直到公元1698 年,第一台实际应用在工业生产的活塞蒸气机方才诞生,是英国军事工程师萨弗里发明的蒸汽抽水机。英国锻工纽科门于1712 年又发明一种更有效的蒸汽机,至此蒸汽机的发展有了第一次重大突破。瓦特于1764 年受委托负责修理格拉斯哥大学一台教学用纽科门蒸汽机模型,并在往后近二十年间进行一连串的改进,终于在1781 年左右奠
定往复式活塞蒸汽机的关键技术。
蒸汽机的发明主要是由于英国的纺织业和采矿业的需求,但它的技术的应用则要广泛得多。原始的蒸汽机,最早是在十八世纪纽柯门的一个雏型技术中诞生的。以后英国工匠瓦特应用布拉克工程技术的“比热”和“潜热”理论做指导,改进了纽柯门蒸汽机,解决了汽缸漏水的问题,发明了冷凝器。后来他又发明离心调速器和飞轮,这样才从理论上和实际上加以完善,提高了蒸汽机的效率,并使蒸汽机成为适用于一切工业部门的原动机,从此工作机便以蒸汽机作为主要动力。恩格斯指出:“蒸汽和新的工具机把工场手工业变成了现代的大工业,从而把资产阶级社会的整个基础革命化了。”
蒸汽机的发明和改进是工业革命的决定因素它大大加速了从手工生产过渡到机器生产的工业革命的进程,推动了工业生产技术的全面变革。相继发明了蒸汽轮船(1807年)和蒸汽机车(1817年),使交通运输事业发生了革命。同时,冶金业特别是炼铁、炼钢技术也得到极大发展。美国机械师亨利莫兹利(1771年-1831年)把旧式车床全部改为铁制的,并于1797年制成带滑动刀架的车床,这是机床发展史上的一个重大突破。从此以后,在机械加工过程中人手可以不直接握持刀具,而只要操纵刀架就行了。车床能够按指定尺寸自动加工圆柱体或螺丝,这是机械加工技术发展史上的重要创造,它标志着切削加工完成了一个质的飞跃,从此形成了机械操作的金属切削机床,使机床迅速得到发展,推动了机器的进一步完善。