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船用蒸汽机模型(瓦特的蒸汽机是机车吗?)
来源:www.shuishangwuliu.com    时间:2023-03-07 08:13    点击:264   编辑:admin

一、瓦特的蒸汽机是机车吗?

不是,

瓦特发明蒸汽机的时间是1776年,这是世界上第一台有实用价值的蒸汽机。蒸汽机的前身是由古希腊数学家希罗于公元1世纪发明的汽转球,这是蒸汽机的雏形。约1679年法国物理学家丹尼斯·帕潘在观察蒸汽逃离他的高压锅后制造了第一台蒸汽机的工作模型。

  人物简介  詹姆斯·瓦特(James Watt,1736年1月19日—1819年8月25日)是英国著名的发明家,是第一次工业革命时的重要人物。1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。以后又经过一系列重大改进,使之成为“万能的原动机”,在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代,标志着工业革命的开始。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)。

  蒸汽机功效:蒸汽机的发展首先体现在功率和效率的提高,而这又主要取决于蒸汽参数的提高。初期蒸汽机的蒸汽压力仅为0.11~0.13兆帕,19世纪初才达到0.35~0.7兆帕,20世纪20年代曾用到6~10兆帕。在蒸汽温度上,19世纪末还不超过250℃,而到20世纪30年代曾用到450~480℃。

  蒸汽机效率:至于效率,瓦特初期连续运转的蒸汽机,按燃料热值计总效率不超过3%;到1840年,最好的凝汽式蒸汽机总效率可达8%;到20世纪,蒸汽机最高效率可达到20%以上。

二、瓦特为什么改良蒸汽?

1763年的一天,格拉斯哥大学的一位教授约翰·安德逊找到瓦特,委托他修理一台纽可门蒸汽机的模型。好奇心很强的瓦特早就对用蒸汽作动力的机械发生了兴趣。他曾听到他的一些朋友,如格拉斯哥大学副教授布莱克等人谈起过纽可门蒸汽机的事。他也曾搜集过有关蒸汽动力的资料,还曾作过高压蒸汽的实验,但就是一直没有机会接触过蒸汽机。安得逊教授的委托无疑为他了解蒸汽机提供了一个难得的机会。但此时的瓦特也许未曾料到,这次机会不但改变了他自己一生的命运,而且由于他对蒸汽机的改进,改变了整个社会生产的面貌,促进了工业革命的迅速到来。

瓦特在接受了修理纽可门蒸汽机的任务之后,没有满足于仅仅把有毛病的地方修好,而是把机器全部拆开,一个零件一个零件地研究,以便弄清它的构造原理,然后针对问题,再进行修理。瓦特凭借多年当修理工的经验,很快便把机器修好了。但当试车时,瓦特发现这种机器动作缓慢,且不是连续的。进一步试验便发现了一个更大的问题,这种蒸汽机消耗能量太大,效率很低,燃烧13吨煤,只能产生75马力的动力。面对修好的纽可门蒸汽机,瓦特陷入了沉思:能不能对它加以改进,使其动作再快一些,效率再提高一些呢。正是在修理和试验的过程中,瓦特树立了要从根本上改进蒸汽机的志向,并持之以恒地开始了对蒸汽机的研究。

三、瓦特为何发明蒸汽机?

较为确切地使用蒸汽作动力还应是从近代开始。1698年,英国工程师萨弗里发明了使用蒸汽驱动的抽水机。1712年,英国的纽科门发明了效率更高的蒸汽机,可以用活塞把水和冷凝蒸汽隔开。事实上,瓦特发明蒸汽机就是从改进纽科门蒸汽机开始的。纽科门蒸汽机在生产领域的广泛使用,激起了人们的关注,这其中当然也包括詹姆士·瓦特。机会只青睐有准备的人,而瓦特就是这样一个有准备的人。

詹姆士·瓦特,1736年1月19日出生于苏格兰的格拉斯哥市附近的师家庭。他从小就迷恋机械制造。由于家道中落,瓦特中学刚毕去伦敦学习制造机械的手艺。他天资聪颖又勤奋刻苦,用1年时间心会了别人用4年才能学会的技艺。然后瓦特在家乡的格拉斯哥大学谋一一份仪器修理师的差事。

瓦特借修理教学仪器的机会结识了许多科学家,如布莱克教授和罗比逊等人,经常与他们一起探讨仪器、机械方面的问题。1764年的天,格拉斯哥大学的一台纽科门蒸汽机模型送到瓦特这里要求修理。瓦特不但修好机器,还对机械的构造和工作原理产生极大的兴趣。他找到了布莱克教授,与之共同研究减少纽科门蒸汽机耗煤量,提高其效率的方案。后来瓦特发现纽科门蒸汽机的汽缸和冷凝器没有分开,造成了热能的极大浪费,找到了症结之后,瓦特便开始改造纽科门蒸汽机的试验。他筹措了一些资金,租了一间实验室,开始试制具有冷热两个容器的蒸汽机。他想,这样一来负责做功的汽缸始终是热的,而蒸汽冷凝的过程在另一个容器中完成,如此便可避免同一汽缸反复冷热交替,节约了热能。经过多次实验、多次失败,瓦特最终完成了一台具有实用价值的单作用式蒸汽机,并申请了专利保护。

为了在更大范围内推广自己的新发明,瓦特用自己设计的蒸汽机与纽科门蒸汽机当众比赛抽水。结果用同样多的煤,瓦特蒸汽机抽水量是纽科门蒸汽机的5倍。人们看到了瓦特蒸汽机的优势,纷纷以它替代了纽科门蒸汽机。

瓦特没有就此罢手,而是吸收了德国科学家利用进排气阀使汽缸往复运动的原理,用飞轮和曲拐把活塞的往复运动变成圆周运动,可惜该技术已被皮卡德抢先申请了专利权。但他另谋出路,用行星齿轮结构把往复运动变成了圆周运动,终于1781年10月获得了双作用式蒸汽机的专利权。

四、蒸汽机什么时候出现?

1、蒸汽机是希罗发明的。约1679年,法国的家丹尼斯·巴本在观察蒸汽逃离他的高压锅后,制造了第一台蒸汽机的工作模型。

2、蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初,它仍然是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。

3、蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉,这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气甚至可燃垃圾作为热源。蒸汽膨胀推动活塞做功。

五、希罗是怎么发明蒸汽机的?

是希罗发明的。 世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗(Hero of Alexandria)于1世纪发明的汽转球(Aeolipile),这是蒸汽机的雏形。约1679年法国物理学家丹尼斯·巴本在观察蒸汽逃离他的高压锅后制造了第一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。

六、蒸汽机发明的故事是什么?

世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗(Hero of Alexandria)于1世纪发明的汽转球(Aeolipile),这是蒸汽机的雏形。

约1679年法国物理学家丹尼斯·巴本在观察蒸汽逃离他的高压锅后制造了第一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。