Garo variklis ir jo taikymo istorija

Garo variklių išradimas buvo lūžis žmonijos istorijoje. Kažkur XVII-XVIII amžių sandūroje jis pradėjo pakeisti neefektyvius rankų darbo, vandens ratai ir vėjo malūnai ant visiškai naujų ir unikalių mechanizmų - garvežių. Tai jų dėka tapo įmanoma techninės ir pramoninės revoliucijos, ir visa žmonijos pažangai.

Bet kuris išrado garo variklį? Žmonijai ji privalo? Ir kai tai buvo? Visi šie klausimai ir mes stengiamės rasti atsakymus.

Prieš mūsų erą

Garo variklio istorija datuojamas pirmojo amžių prieš Kristų. Geron Aleksandriysky aprašyta mechanizmą, kuris pradėjo dirbti tik tada, kai ji paveikė poroms. Prietaisas yra balionas, kuris buvo nustatyti antgalį. Iš purkštukų liestinės kryptimi link garus, sukeliant variklis suktis. Tai buvo pirmasis įtaisas, kuris veikia garų.

Garo variklio kūrėjas (arba, tiksliau, turbina) - TaqI Al-DIN (arabų filosofas, inžinierius ir astronomas). Jo išradimas tapo plačiai žinomas Egipte XVI amžiuje. Mechanizmas buvo išdėstyti taip: garo srautas yra nukreiptas tiesiai į mechanizmo su menčių, ir, kai dūmų billowed - peiliai suktis. Kažkas panašaus į 1629 ir pasiūlė italų inžinierius Dzhovanni Branka. Pagrindinis trūkumas šių išradimų buvo per didelis vartojimas garo, kuris savo ruožtu privalo milžinišką energijos kiekį, ir tai buvo netinkama. Pokyčiai buvo sustabdytas, nes tada mokslo ir technologijų žinios žmonijai nepakako. Be to, tokių išradimų visiškai nėra reikalo.

dizainas

garo variklio sukūrimas buvo neįmanoma iki XVII a. Bet kaip tik juostelės lygis žmogaus vystymosi nusiėmė, ten buvo pirmieji egzemplioriai ir išradimas. Nors rimtai jie turėjo tuo metu aš ne imtis. Pavyzdžiui, 1663 paskelbta spaudoje anglų mokslininkas sukurti savo išradimą, kurį jis nustatytą pilies Raglan. Jo prietaisas naudojamas pakelti vandens bokštai ant sienos. Tačiau, kaip ir visi nauji ir nežinomi, šis projektas buvo gautas su abejonių ir rėmėjai jos tolesnės plėtros nebuvo.

Garo variklio istorija prasideda su išradimas paroatmosfernoy mašina. 1681, mokslininkai iš Prancūzijos Denis Papin išrado įrenginį, siurbliai Vandens iš kasyklų. Kaip varomoji jėga pirmą kartą naudojamas miltelių, ir tada jis buvo pakeistas garais. Taigi paroatmosfernaya mašina. Didžiulis indėlis į tobulinimo padarytą mokslininkų iš Anglijos Tomas Nyukomen ir Thomas Savery. Nepamainomas pagalba taip pat savamokslis rusų išradėjas Ivan Polzunov.

Nesėkmingas bandymas Papen

Paroatmosfernaya mašina, o toli gražu nėra tobula, pritraukė ypatingą dėmesį į laivų statybos srityje. D. Papin paskutinį kartą taupymo išleista laivelį, kuris užsiima vandens kėlimo mašinų montavimo pirkimo paroatmosfernoy savo gamybą. Veikimo mechanizmas gulėjo tai, kad krenta iš didelio aukščio, vanduo pradeda suktis ratas.

Jo išradėjas testai atliekami 1707 ant Fulda upės. Daugelis žmonių susirinko pamatyti stebuklas: Paimkite upės valtis be burės ir irklai. Tačiau bandymo metu buvo nelaimingas atsitikimas: variklis sprogo ir žuvo keli žmonės. Valdžia yra piktas nelaimingos išradėjas ir uždraudė jį nuo bet kokio darbo ir projektų. Laivas buvo konfiskuotas ir sunaikintas, ir pats Papen mirė po kelerių metų.

klaida

Garlaivis Papen buvo kitas principas. Tuo cilindro dugno buvo būtina pilti nedidelį kiekį vandens. Savaime yra šašlykinė cilindrą, kuria remiamasi šildyti skystį. Kai vanduo pradėjo virti, garo yra suformuotas, išplečiant, iškilusis stūmoklį. Iš aukščiau esančio stūmoklis vietą per specialiai įrengta vožtuvo plūdrumo. Po to, kai vandens pradėjo virti ir garai sumažėjo, ji buvo būtinas siekiant pašalinti Brazier, uždaryti vožtuvą, kad pašalinti orą, ir taikant šalto vandens, kad atšaldytų cilindro sienelėje. Per tokias veiksmų poromis, kuris cilindre, kondensuotas, ji buvo suformuota pagal stūmoklio vakuume ir atmosferos slėgis, atsiradęs dėl stūmoklio grįžta į savo pradinę vietą jėga. Per savo judėjimą žemyn ir atlikti naudingą darbą. Tačiau, garo variklis efektyvumas Papin buvo neigiamas. laivas variklis buvo labai neekonomiškas. Ir svarbiausia, jis buvo pernelyg sudėtinga ir nepatogu naudoti. Todėl, išradimas Papen neturėjo ateitį nuo pat pradžių.

pasekėjai

Tačiau garo variklio istorija nesibaigė. Be to, mes turime kur kas sėkmingesnis nei PAPEN, pasuko anglų mokslininkas Tomas Nyukomen. Jis jau seniai studijavo jų pirmtakai darbus, sutelkiant dėmesį į trūkumus. Ir jis paėmė geriausias savo darbų, sukurtų 1712 jos darbuotojai. Nauja garo variklis (foto parodyta) buvo sukonstruota taip: naudojamas cilindro yra vertikalioje padėtyje, ir stūmoklis. Tai Newcomen paėmė iš darbo PAPEN. Tačiau, poros suformuota į kitą banką. Aplink stūmoklis buvo nustatyta sudėtinė oda, kuri žymiai didesnę sandarumą per garų cilindro. Ši mašina taip pat turi paroatmosfernoy (vandens iškeltą iš kasyklos naudojant atmosferos slėgiui). Pagrindinis trūkumas šio išradimo buvo jos sudėtinga ir neekonomiškas: mašina "ate" didelį kiekį anglies. Tačiau nauda, žymiai didesnis nei Papin išradimą. Todėl jis vartojamas beveik penkiasdešimt metų urvas ir kasyklų. Jis buvo naudojamas siurbti gruntinį vandenį, taip pat džiovinimo transporto priemonių. Tomas Nyukomen bandė paversti savo automobilį taip, kad būtų galima jį naudoti eismui. Tačiau visos jo pastangos žlugo.

Kitas mokslininkas pareiškė, pati tapo D. Hull iš Anglijos. 1736 jis pristatė pasauliui savo išradimą: paroatmosfernuyu mašina, kuri kaip varikliu buvo sparnuotės. Jos raida buvo labiau sėkminga nei PAPEN. Iškart keli iš šių laivų buvo pagaminti. Jie dažniausiai naudojami traukti baržos, laivai ir kiti laivai. Tačiau mašina paroatmosfernoy patikimumas trūksta patikimumą ir turinčių laivų burės, kaip pagrindinis veiksnys.

Nors Korpuso turėjo daugiau sėkmės nei PAPEN, jo išradimas pamažu prarado aktualumą, ir jie atmetami. Vis dar paroatmosfernyh mašinas, kurios metu buvo daug specifinių trūkumų.

Garo variklio Rusijoje istorija

Kitas persilaužimas įvyko Rusijos imperijos. 1766, ne metaluråiskâ gamykloje Barnaulas pirmasis garo variklį, kuris yra tiekiama į lydymosi krosnis oras buvo sukurtas naudojant specialius dumplės. Ji tapo autoriumi Ivan Ivanovich Polzunov, kuris už savo paslaugas į savo šalį, net atsižvelgiant į pareigūno rangą. Išradėjas pristatė savo viršininkams brėžinius ir planus "Ugnies automobilį" pajėgi maitinimui dumplės.

Tačiau likimas grojo žiaurus pokštas su Polzunova: septynerius metus po jos projektas buvo priimtas, ir automobilis yra surinktas, jis susirgo ir mirė vartojimo - tik viena savaitė iki testavimas prasidėjo jo variklį. Tačiau, jo dokumentas pakako užvesti variklį.

Taigi, rugpjūčio 7, 1766 Polzunova garo variklis buvo pradėtas ir įforminta apkrovos. Tačiau lapkričio tais pačiais metais ji sugedo. Už katilo priežastis būtų per plonos sienos, kurie nėra skirti apkrovos. Be to, išradėjas rašė jo nurodymų, kad tai yra tik per testus galima naudoti puodą. Gamybos naujo katilo būtų lengvai atsipirko, nes garo variklis Polzunova efektyvumas buvo teigiamas. Daugiau 1023 darbo valandų su lydoma sidabro daugiau nei 14 svarų padėti!

Tačiau nepaisant to, niekas remontas mechanizmas nebuvo. Garo variklis Polzunova dulka jau daugiau nei 15 metų į sandėlį, o pasaulis pramonė nestovi vietoje ir sukūrė. Ir tada visiškai išardė dalimis. Matyt, tuo metu Rusija dar išaugo garo variklių.

laiko reikalavimai

Tuo tarpu, gyvenimas vietoje neatlaikė. Ir žmonija nuolat galvojo apie sukurti mechanizmą, ne priklausyti nuo kaprizingas pobūdžio, ir imtis kontrolės likimą. Nuo burės visi norėtume mesti kuo greičiau. Todėl nuolatinis mechanizmas garo nustatymas pakabintas ore. 1753 Paryžiuje, jis buvo paaukštintas konkurenciją tarp menininkų, mokslininkų ir išradėjų. Mokslų akademija paskelbė apdovanojimą visiems, kurie gali sukurti mechanizmą, kuris gali pakeisti vėjo energiją. Tačiau nepaisant to, kad dalyvavo konkurse tokių protu kaip L. Euler, D. Bernoulli, Canton de Lacroix ir kitų protingų pasiūlymų neišduodami vieną.

Metų praėjo. Ir pramonės revoliucija buvo, kuriuo vis daugiau ir daugiau šalių. Viršenybė ir lyderystė tarp kitų įgaliojimų visada mušamas Anglijoje. Iki XVIII amžiaus pabaigoje, jis tapo JK didelio masto pramonės kūrėjas, todėl laimėjo pasaulio monopolisto titulą šioje pramonėje. Įgaliojimų varoma kiekvieną dieną klausimas tampa vis svarbesnis. Ir šis variklis buvo sukurtas.

Pirmasis garo variklis pasaulyje

1784 buvo Didžiojoje Britanijoje ir visame pasaulyje lūžis pramoninės revoliucijos. Ir už tai atsakingas asmuo buvo anglų inžinierius Dzheyms Uatt. Garo variklis, kurį jis įkūrė tapo labiausiai aukšto lygio atradimas amžiuje.

Dzheyms Uatt keletą metų studijavo brėžiniai, struktūrą ir darbo principus paroatmosfernyh mašinos. Ir apie visa tai pagrindas, jis padarė išvadą, kad variklio efektyvumas yra būtina suvienodinti vandens temperatūra cilindre ir garų, kurie patenka į mechanizmą. Pagrindinis trūkumas paroatmosfernyh mašinos yra pastovus poreikis aušinimo vandens cilindro. Tai buvo nepatogu ir vartojimo.

Naujas garo variklis buvo pastatytas kitaip. Tokiu būdu, cilindras buvo į specialią marškinėliai garais. Taigi W užsitikrino nuolatinį karšto būklę. Išradėjas sukūrė specialų laivą, artimųjų į šaltą vandenį (kondensatoriaus). Ji yra prijungta cilindrų vamzdelį. Kai garo yra po cilindre per vamzdžio, ir nukrito į kondensatorius yra konvertuoti atgal į vandenį. Darbas ant jo automobilio tobulinimo, W sukūrė vakuumą kondensatorių. Tokiu būdu, visi garo, eina iš cilindro, jame kondensuota. Dėka šios naujovės labai padidina garo plėtrą, o tai savo ruožtu leidžia išgauti tą patį kiekį garo yra daug daugiau energijos. Tai buvo karūną sėkmė.

Sukūrė garo variklį, taip pat pasikeitė ir oro tiekimo principu. Dabar pirmą garų patenka žemiau stūmoklio, taip keldami ją, ir tada vyksta virš stūmoklio, sumažinti. Taigi tiek mechanizme darbo plieno, kad net anksčiau buvo įmanoma insultas. Vieno arklio anglies suvartojimas buvo keturis kartus mažiau nei, atitinkamai, paroatmosfernyh mašinų, tada ieškoma Dzheyms Uatt. Garo variklis labai greitai laimėjo pirmąjį UK gerai, ir tada visą pasaulį.

"Charlotte Dundas"

Po pasaulį sukrėtė James Watt išradimą, pradėjo plačiai naudoti garo variklius. Taigi, 1802 Jungtinėje Karalystėje turi savo pirmąjį laivą pora - ". Charlotte Dundas" valtis Jo kūrėjai tiki, William Symington. Valtis buvo naudojamas kaip baržos pagal kanalą vilkimo. Iš propelerio dėl laivo vaidmuo yra irklas rato ant laivagalio. Valtis yra pirmas kartas, sėkmingai išbandytas: du didžiuliai baržos velkama 18 mylių per šešias valandas. Tuo pačiu metu ji stipriai įsikišo į nepalankiai situacijai. Tačiau jis sugebėjo.

Vis dėlto, ji buvo ant pokštas, nes bijojo, kad dėl stiprių bangų, kurios buvo sukurtos pagal irklas rato, kanalų bankai bus neryškus. Beje, "Šarlotė" bandymų žmonių dalyvavo, iš kurių visas pasaulis yra laikomas pirmojo laivo kūrėjas.

Pirmasis laivas pasaulyje

Anglų laivų statytojas Robert Fulton su jaunystės, svajojo apie laivo garo varikliu. Ir dabar jo svajonė tapo įmanoma. Po garo variklių išradimą tapo nauja postūmis į laivų statybos. Kartu su Amerikos R. Livingston, perėmęs finansų pusėje klausimu Messenger, Fulton paėmė laivo projektą su garo varikliu. Tai buvo sudėtingas išradimas remiasi irkluotojas varyti idėja. Pasak laivo pusėse buvo sudarytas iš mentelėmis skaičius imituojant įdomus įvairovė. Šiuo atveju, irklai ir tada trukdyti viena kitai ir sumušė. Šiandien, galima lengvai pasakyti, kad tas pats efektas gali būti pasiektas, jei visų trijų arba keturių mentelėmis. Bet iš mokslo ir technologijų perspektyvos tuo metu tai buvo neįmanoma pamatyti. Todėl statytojai turėjo daug sudėtingesnis.

1803, Fulton išradimas buvo pristatytas viso pasaulio. Garlaivis buvo lėtai ir tolygiai ant Senos, nuostabios protus ir vaizduotę daug mokslininkų ir skaičiai nuo Paryžiaus. Tačiau Napoleono valdžia atmetė projektą ir Sapīcis statytojai buvo priversti ieškoti savo laimę Amerikoje.

Ir rugpjūčio 1807 pirmoji pasaulyje laivas pavadintas "Claremont", kurioje dalyvavo galingiausias garo variklis (foto parodyta), išvyko į Hudsono įlankos. Daugelis žmonių tiesiog netiki sėkmės.

Per pirmąjį skrydį ", The Claremont" išvyko be krovinio ir be keleivių. Niekas nenorėjo eiti į kelionę į laivą gaisro kvėpavimo. Bet kelio atgal, ten buvo pirmasis keleivis - vietinis ūkininkas, kuris moka šešias dolerių už bilietą. Jis tapo pirmuoju į keleivių laivybos bendrovės istorijoje. Fulton buvo tiek daug persikėlė kad drąsuolis davė visą laisvai keliauti apie visus savo išradimus.