تاریخ موتور بخار و کاربرد آن

اختراع موتور بخار، نقطه عطفی در تاریخ بشریت بود. جایی در نوبه خود از قرن هفدهم، هجدهم آن شروع به جایگزینی ناکارآمد کار دستی، چرخ آب و آسیاب های بادی بر روی مکانیسم های کاملا جدید و منحصر به فرد - موتورهای بخار. این لطف آنها را امکان پذیر شد فنی و صنعتی انقلاب، و کل پیشرفت بشریت است.

اما چه کسی موتور بخار را اختراع کرد؟ به انسان آن را به موظف؟ و زمانی که بود؟ تمام این سوالات و ما سعی برای پیدا کردن پاسخ.

قبل از عصر ما

تاریخ موتور بخار به قرن اول خرما قبل از میلاد. گرن Aleksandriysky یک مکانیسم است که شروع به کار تنها زمانی که آن زوج را تحت تاثیر قرار است. این دستگاه یک بادکنک، که نازل ثابت شد است. از نازل خارج مماس با بخار، در نتیجه باعث موتور به چرخش. این دستگاه برای اولین بار است که در بخار اجرا می شود بود.

خالق موتور بخار (یا نه، یک توربین) - تقی الدین (فیلسوف عرب، مهندس و ستاره شناس). اختراع خود را به طور گسترده ای در مصر در قرن شانزدهم شناخته شده است. - تیغه چرخش جریان بخار به طور مستقیم در مکانیزم با پره های کارگردانی، و هنگامی که دود موج میخورد: مکانیسم به صورت ذیل چیده شده است. چیزی در 1،629 مشابه و مهندس ایتالیایی Dzhovanni Branka ارائه شده است. نقطه ضعف اصلی این اختراعات مصرف بیش از حد بالا بخار، که به نوبه خود نیاز به یک مقدار زیادی از انرژی بود و مناسب نیست. تحولات اند به حالت تعلیق از دانش پس از آن علمی و فن آوری بشر کافی نیست. علاوه بر این، نیاز به چنین اختراعات طور کامل وجود ندارد.

طرح

ایجاد موتور بخار تا قرن هفدهم ممکن نبود. اما به محض سطح نوار از توسعه انسانی در زمان خاموش، پس از آن بود که اولین نمونه و اختراع وجود دارد. اگر چه به طور جدی آنها در آن زمان بود من را ندارد. به عنوان مثال، در سال 1663 دانشمند انگلیسی، در مطبوعات منتشر شده طراحی اختراع خود را، که او در قلعه پالتو استین گشاد سبک و فراخ تنظیم شده است. دستگاه او استفاده شده است به منظور بالا بردن آب برج بر روی دیوار. با این حال، با تمام جدید و ناشناخته، این پروژه با شک دریافت کرده بود، و حامیان مالی برای توسعه بیشتر آن بود.

تاریخ موتور بخار با دستگاه اختراع paroatmosfernoy آغاز می شود. در سال 1681، دانشمندان از فرانسه دنی پاپن یک دستگاه است که پمپ های آب از معادن اختراع شده است. به عنوان نیروی محرکه برای اولین بار با استفاده از پودر، و سپس آن را با بخار جایگزین شد. بنابراین paroatmosfernaya ماشین وجود دارد. سهم بزرگ به بهبود ساخته شده توسط دانشمندان از انگلستان توماس Nyukomen و توماس ساوری Thomas Savery. کمک های ارزشمند نیز خود آموخته مخترع روسی ایوان Polzunov.

یک تلاش ناموفق پاپن

ماشین Paroatmosfernaya، در حالی که به دور از کامل، توجه خاص در زمینه کشتی سازی خود جلب کرده است. D. پاپن آخرین پس انداز خود را صرف خرید یک قایق کوچک، که در نصب و راه اندازی ماشین آلات از آب برداشت درگیر paroatmosfernoy تولید خود. مکانیسم عمل در این واقعیت است که، سقوط از ارتفاع، آب شروع به چرخش چرخ نهاده شده است.

آزمون مخترع آن در 1707 بر روی رودخانه فولدا انجام شده است. بسیاری از مردم جمع شده بودند برای دیدن معجزه: نگاهی به رودخانه قایق بدون بادبان و پارو. با این حال، در طول آزمون بود یک حادثه وجود دارد: موتور منفجر شد و چند نفر کشته شدند. مقامات در مخترع تاسف عصبانی هستند و او را از هر کار و پروژه ممنوع است. کشتی مصادره و نابود شد، و پاپن خود را چند سال بعد درگذشت.

خطا

کشتی بخار پاپن اصل بعدی بود. در پایین سیلندر آن به ریختن یک مقدار کمی از آب لازم بود. به خودی خود واقع سیلندر سرخ که در خدمت به گرم کردن مایع است. هنگامی که آب شروع به جوش، بخار تشکیل شده است، گسترش، پیستون مطرح شده است. از فضای بالای پیستون از طریق یک شناور دریچه ویژه مجهز به. پس از آب شروع به جوش و بخار سقوط کرد، لازم بود به حذف منقل، به بستن شیر برای حذف هوا، و با استفاده از آب سرد برای خنک دیواره سیلندر. از طریق چنین زوج های عمل، که در سیلندر بود، تغلیظ شده، آن را تحت خلاء پیستون و فشار اتمسفر با توجه به نیروی بازده پیستون به محل اصلی خود تشکیل شد. در طول حرکت رو به پایین خود و انجام کار مفید است. با این حال، راندمان موتور بخار پاپن منفی بود. موتور کشتی بسیار غیر اقتصادی بود. و از همه مهمتر، آن بیش از حد پیچیده و ناخوشایند به استفاده بود. بنابراین، اختراع پاپن هیچ آینده از همان ابتدا بود.

پیروان

با این حال، تاریخ موتور بخار به همین جا ختم نمی شود. بعد، ما بسیار موفق تر از پاپن، تبدیل دانشمند انگلیسی، توماس Nyukomen. او به مدت طولانی مورد مطالعه آثار پیشینیان خود، با تمرکز بر نقاط ضعف. و او در زمان بهترین آثار خود، در سال 1712 کارکنان خود را ایجاد کرده است. موتور بخار جدید (عکس نشان داده شده) به شرح زیر ساخته شد: سیلندر استفاده می شود در حالت عمودی است و پیستون. این Newcomen از کار پاپن گرفت. با این حال، جفت را در یک قابلمه مختلف تشکیل شده است. سراسر پیستون پوست جدایی ناپذیر، که به طور قابل توجهی تنگی در سیلندر بخار افزایش ثابت شد. این دستگاه همچنین دارای paroatmosfernoy (آب از معدن با استفاده از فشار اتمسفر مطرح). نقطه ضعف اصلی این اختراع اند آن دست و پا گیر و غیر اقتصادی شده: ماشین "می خوردند" مقدار زیادی از ذغال سنگ است. با این حال، مزایای آورده به طور قابل توجهی بیشتر از اختراع پاپن. بنابراین، آن را برای نزدیک به پنجاه سال در غارها و معادن استفاده می شود. آن را برای پمپاژ آب زیرزمینی، و همچنین برای خشک کردن وسایل نقلیه مورد استفاده قرار گرفت. توماس Nyukomen تلاش برای تبدیل ماشین خود را به عنوان قادر به استفاده از آن به ترافیک. حال، تمام تلاش خود شکست خورده است.

دانشمند بعدی، اعلام کرد خود را D. هال از انگلستان شد. ماشین paroatmosfernuyu، که به عنوان یک موتور پروانه شد: در 1736 او جهان را به اختراع خود را معرفی کرد. توسعه آن تا به حال موفق تر از پاپن. بلافاصله چند تا از این عروق تولید شد. آنها اغلب برای تخلیه (برجس)، کشتی ها و کشتی های دیگر استفاده می شود. با این حال، قابلیت اطمینان از paroatmosfernoy ماشین کمبود اعتبار و کشتی های مجهز به بادبان به عنوان راننده اصلی.

اگر چه هال شانس بیش از پاپن حال، اختراع خود را به تدریج از دست داده ارتباط، و آنها رد شوند. هنوز ماشین آلات paroatmosfernyh آن زمان بسیاری از کاستی خاص وجود دارد.

تاریخ موتور بخار در روسیه

شکافت بعدی در امپراتوری روسیه بود. در سال 1766، در یک کارخانه متالوژی در Barnaul موتور بخار برای اولین بار است که عرضه شده به هوا کوره های ذوب با استفاده از لوله های راه راه خاص ایجاد شد. این خالق ایوان ایوانویچ Polzunov، که برای خدمات خود را به کشور خود حتی با توجه به رتبه افسر شد. مخترع مافوق نقشه ها و برنامه های خود را "ماشین آتش" قادر به تأمین انرژی دم معرفی شده اند.

با این حال، سرنوشت یک شوخی بی رحمانه با Polzunova بازی انجام شده: هفت سال پس از پیش نویس آن به تصویب رسید، و ماشین مونتاژ شده است، او بیمار شد و از مصرف درگذشت - قبل از آزمایش شروع موتور آن تنها در یک هفته. با این حال، سند خود را به شروع به موتور کافی بود.

بنابراین، 1766 اوت 7 موتور بخار Polzunova راه اندازی شد و تحت بار قرار داده است. با این حال، در ماه نوامبر همان سال، او خراب شد. به این دلیل برای دیگ بخار به دیوار بیش از حد نازک، نه برای بار خواسته. علاوه بر این، مخترع در دستورالعمل خود نوشت، که این تنها در طول آزمون را می توان مورد استفاده قرار گیرد گلدان. تولید دیگ بخار جدید می توانست به راحتی پرداخت می شود، به دلیل بهره وری Polzunova موتور بخار مثبت بود. بیش از 1023 ساعت کار با کمک از نقره ذوب بیش از 14 پوند!

اما با وجود این، هیچ کس به تعمیر مکانیزم نیست. موتور بخار Polzunova جمع آوری گرد و غبار برای بیش از 15 سال در انبار، در حالی که صنعت جهان ایستاده است هنوز و توسعه یافته است. و پس از آن به طور کامل برای قطعات برچیده شد. ظاهرا، در آن زمان روسیه هنوز به موتورهای بخار رشد نکرده است.

زمان مورد نیاز

در همین حال، زندگی در نقطه ای ایستاده است. و انسان به طور مستمر در مورد ایجاد یک مکانیسم برای در طبیعت دمدمی مزاج بستگی ندارد، و سرنوشت کنترل فکر. از بادبان همه می خواهم به رها کردن در اسرع وقت. بنابراین، ایجاد یک مکانیسم دائمی برای بخار در هوا معلق بود. در سال 1753 در پاریس، او رقابت میان هنرمندان، دانشمندان و مخترعان ارتقا یافت. آکادمی علوم این جایزه را به هر کسی که می تواند یک مکانیسم است که می توانید قدرت باد جایگزین ایجاد اعلام کرد. اما با وجود این واقعیت است که در مسابقه ذهن مانند L. اویلر، D. برنولی، ایالت د Lacroix از و دیگر طرح های پیشنهادی معقول شرکت یکی صادر نکرده است.

سال ها گذشت. و انقلاب صنعتی شد کشورهای بیشتر و بیشتر تخمگذار. تقدم و رهبری در میان قدرت های دیگر همواره مورد ضرب و شتم انگلستان است. در پایان قرن هجدهم، آن خالق بریتانیا صنعت بزرگ شد، در نتیجه در این صنعت موفق به کسب عنوان انحصار جهان است. موضوع قدرت محور هر روز بیشتر و بیشتر مهم است. و این موتور ساخته شده است.

موتور بخار اولین بار در جهان

1784 برای بریتانیا و جهان نقطه عطفی در انقلاب صنعتی. و فرد مسئول برای این مهندس انگلیسی Dzheyms Uatt بود. موتور بخار، که او تاسیس شد، ترین کشف با مشخصات بالا در قرن تبدیل شد.

Dzheyms Uatt برای چندین سال نقاشی، ساختار و اصول کار ماشین آلات paroatmosfernyh مطالعه قرار گرفت. و بر اساس این همه، او نتیجه گرفت که کارایی موتور لازم است به تساوی درجه حرارت آب در استوانه و بخار، که وارد مکانیسم. نقطه ضعف اصلی paroatmosfernyh ماشین آلات ثابت نیاز خنک کننده با آب از سیلندر است. این ناراحت کننده و مواد مصرفی بود.

موتور بخار جدید در غیر این صورت ساخته شده است. بنابراین، سیلندر به یک شرت مخصوص بخار بود. بنابراین وات دولت گرم دائمی خود اختصاص داد. مخترع یک کشتی ویژه ایجاد کرده است، را در آب سرد (کندانسور) کاهش یافته است. این است که به لوله سیلندر پیوست. هنگامی که بخار است که به دنبال در سیلندر از طریق لوله، و سقوط به خازن تبدیل به آب وجود دارد. کار بر روی بهبود ماشین خود، وات خلاء در کندانسور ایجاد شده است. بنابراین، تمام بخار، عبور از سیلندر، تغلیظ شده در آن است. تشکر از این نوآوری تا حد زیادی گسترش بخار، که به نوبه خود اجازه می دهد تا شما را به عصاره همان مقدار بخار انرژی بسیار بیشتر است افزایش می دهد. این موفقیت تاج بود.

ایجاد شده توسط موتور بخار نیز تغییر و اصل تامین هوا. حالا بخار برای اولین بار وارد زیر پیستون، در نتیجه آن بلند کردن، و سپس رفتن بالای پیستون، کاهش. بنابراین هر دو سکته مغزی در ساز و فولاد کار که حتی پیش از آن ممکن نبوده است. مصرف زغال سنگ یک اسب بخار چهار بار کمتر از بود، به ترتیب، در ماشین paroatmosfernyh، و سپس به دنبال Dzheyms Uatt. موتور بخار به سرعت موفق به کسب اولین UK خوب، و سپس تمام جهان است.

"شارلوت دونداس"

پس از جهان با اختراع جیمز وات زده بود، شروع استفاده گسترده از موتورهای بخار. بنابراین، در سال 1802 در انگلستان است اولین کشتی خود را یک زن و شوهر - "شارلوت دونداس" قایق سازندگان آن معتقدند ویلیام Symington. قایق به عنوان بکسل بارج توسط کانال استفاده شد. نقش پروانه در کشتی بازی چرخ دست و پا زدن نصب شده بر روی استرن. قایق اولین بار با موفقیت آزمایش است: دو بارج بزرگ 18 مایل در شش ساعت یدک کشیده شود. در همان زمان آن را به شدت با باد مخالف دخالت. اما او اداره می شود.

با این حال، آن را بر روی شوخی قرار داده شد، زیرا آنها ترس که به دلیل امواج قوی، که تحت چرخ دست و پا زدن ایجاد شد، بانک ها کانال تار میشود. به هر حال، "شارلوت،" تست نفر حضور داشتند، که تمام جهان در نظر گرفته شده خالق اولین کشتی.

اولین کشتی در جهان

انگلیسی shipbuilder رابرت Fulton با جوانان خود را، خواب از یک کشتی با موتور بخار. و در حال حاضر رویای خود را عملی تبدیل شده است. پس از اختراع موتور بخار تبدیل شده است انگیزه های جدید به کشتی سازی. همراه با رسول امریکا لیوینگستون، که بیش از جنبه مالی این مسئله صورت گرفت، فولتون در زمان پیش نویس از کشتی با یک موتور بخار. این شد یک اختراع پیچیده است بر اساس این ایده از نیروی محرکه دوبل است. با توجه به طرف کشتی در تعدادی از به پایان می رسد کشیده شده بودند، شبیه سازی انواع مختلف سرگرم کننده. در این مورد، به پایان می رسد و پس از آن با یکدیگر تداخل و شکست. امروز، به راحتی می توان گفت که همان نتیجه را می شد اگر همه سه یا چهار پایان می رسد به دست آورد. اما از منظر علم و فن آوری در زمان آن را غیر ممکن برای دیدن بود. بنابراین، کشتی سازان بسیار پیچیده تر بود.

در سال 1803، اختراع فولتون شده است در سراسر جهان معرفی شده اند. کشتی بخار به آرامی و به طور مساوی در رود سن، ذهن شگفت انگیز و تخیل بسیاری از دانشمندان و شخصیت های پاریس بود. با این حال، دولت ناپلئون پروژه را رد کرد، و کشتی سازان اذیت مجبور شدند به دنبال ثروت خود در امریکا است.

و در اوت 1807 اولین کشتی در جهان به نام "کلرمونت" که در آن موتور بخار قدرتمند ترین دست داشته است (عکس نشان داده شده)، رفت و در خلیج هادسون. بسیاری از مردم به سادگی انجام در موفقیت باور نمی کند.

در پرواز ابتدا، "کلرمونت" بدون باری و هیچ مسافر رفت. هیچ کس می خواست به رفتن به یک سفر در هیئت مدیره کشتی آتش تنفس. اما در راه برگشت، اولین مسافر وجود دارد - یک کشاورز محلی، که شش دلار برای یک بلیط پرداخت می شود. او برای اولین بار در تاریخ این شرکت مسافری حمل و نقل شد. فولتون بسیار بود نقل مکان کرد که کله خر داد سفر رایگان مادام العمر بر روی تمام اختراعات خود را.