蒸汽機發明的過程

『壹』 蒸汽機的發明過程（最好是英文的）

Thomas Savery (1650-1715)
Thomas Savery was an English military engineer and inventor who in 1698, patented the first crude steam engine, based on Denis Papin's Digester or pressure cooker of 1679.
Thomas Savery had been working on solving the problem of pumping water out of coal mines, his machine consisted of a closed vessel filled with water into which steam under pressure was introced. This forced the water upwards and out of the mine shaft. Then a cold water sprinkler was used to condense the steam. This created a vacuum which sucked more water out of the mine shaft through a bottom valve.

Thomas Newcomen (1663-1729)
Illustration of Thomas Newcomen's Engine circa 1712

Thomas Newcomen was an English blacksmith, who invented the atmospheric steam engine, an improvement over Thomas Slavery's previous design.

The Newcomen steam engine used the force of atmospheric pressure to do the work. Thomas Newcomen's engine pumped steam into a cylinder. The steam was then condensed by cold water which created a vacuum on the inside of the cylinder. The resulting atmospheric pressure operated a piston, creating downward strokes. In Newcomen's engine the intensity of pressure was not limited by the pressure of the steam, unlike what Thomas Savery had patented in 1698.

In 1712, Thomas Newcomen together with John Calley built their first engine on top of a water filled mine shaft and used it to pump water out of the mine. The Newcomen engine was the predecessor to the Watt engine and it was one of the most interesting pieces of technology developed ring the 1700's.

Thomas Savery later worked with Thomas Newcomen on the atmospheric steam engine. Among Savery's other inventions was an odometer for ships, a device that measured distance traveled.

James Watt was a Scottish inventor and mechanical engineer, born in Greenock, who was renowned for his improvements of the steam engine. In 1765, James Watt while working for the University of Glasgow was assigned the task of repairing a Newcomen engine, which was deemed inefficient but the best steam engine of its time. That started the inventor to work on several improvements to Newcomen's design.

Most notable was Watt's 1769 patent for a separate condenser connected to a cylinder by a valve. Unlike Newcomen's engine, Watt's design had a condenser that could be cool while the cylinder was hot. Watt's engine soon became the dominant design for all modern steam engines and helped bring about the Instrial Revolution.

A unit of power called the Watt was named after James Watt. the Watt symbol is W, and it is equal to 1/746 of a horsepower, or one Volt times one Amp.

全部都在這里了。

最後是瓦特的那部分改進。如果需要前面的也有，那就非常長了。

蒸汽機從發明到瓦特那裡正是開始使用，中間差不多200年。

不過我們現在討論的蒸汽機基本可以認為是瓦特發明的，雖然他只是改進，但是確實劃時代的改進。

『貳』 愛迪生發明蒸汽機的過程

瓦特並不是蒸汽機的發明者，在他之前，早就出現了蒸汽機，即紐科門蒸汽機，但它的耗煤量大、效率低。瓦特運用科學理論，逐漸發現了這種蒸汽機的毛病所在。從1765年到1790年，他進行了一系列發明，比如分離式冷凝器、汽缸外設置絕熱層、用油潤滑潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連桿機構、離心式調速器、節氣閥、壓力計等等，使蒸汽機的效率提高到原來紐科門機的3倍多，最終發明出了現代意義上的蒸汽機。
第一台蒸汽機是一個名叫紐克曼的蘇格蘭鐵匠發明製造的，這在當時是最先進的蒸汽機了。在紐克曼之前，有許多人都對蒸汽當作動力用於生產懷著很大的興趣。1688年，法國物理學家德尼斯·帕潘，曾用一個圓筒和活塞製造出第一台簡單的蒸汽機。但是，帕潘的發明沒有實際運用到工業生產上。十年後，英國人托易斯·塞維利發明了蒸汽抽水機，主要用於礦井抽水。1705年，紐克曼經過長期研究，綜合帕潘和塞維利發明的優點，創造了空氣蒸汽機。

『叄』 蒸汽機船的發明過程

最原始的蒸汽機船，根據歷史記載,十八世紀著名的法國物理學家和發明家傑尼·巴貝恩第一個設計、製造了蒸汽機船,並在維埃納河進行試航。巴貝恩的蒸汽機船結構十分簡單:一隻爐灶、上面架一隻大鍋爐,沸騰的水放出蒸汽,經管道集流後沖向小磨盤形輪子的葉片,輪子轉動,旋轉的輪軸通過鏈條傳動槳輪,排流行船。 巴貝恩設想利用蒸汽機於水上運輸,但根本不能實現,因為他的蒸汽機船在維埃納河中剛開始晃動,一群船夫趕來了,他們視嘶啞作響的蒸汽機是魔鬼,吵嚷著,最後,一個無賴帶頭跳上船,舉火把,把船燒掉了。 巴貝恩不屈不撓,花了一年多時間,又造了一艘蒸汽機船,它的動力裝置結構與前一艘大致相同,只不過將槳輪從船體中部兩側移到後部兩側,船仍停靠在維埃納河岸邊。巴貝恩為防止船夫再次搗亂,他請船夫們上船,看看摸摸,使他們得知並非魔鬼,然後請他們喝紅葡萄酒,吃糖果點心,又給他們講了,生火後啟動蒸汽閥,只要他一個人掌舵,就可將他們渡到對岸,代替兩排.....

『肆』 蒸汽機的發明過程

1764年，學校請瓦特修理一台紐可門式蒸汽機，在修理的過程中，瓦特熟悉了蒸汽機的構造和原理，並且發現了這種蒸汽機的兩大缺點：活塞動作不連續而且慢；蒸汽利用率低，浪費原料。以後，瓦特開始思考改進的辦法。直到1765年的春天，在一次散步時，瓦特想到，既然紐可門蒸汽機的熱效率低是蒸汽在缸內冷凝造成的，那麼為什麼不能讓蒸汽在缸外冷凝呢？瓦特產生了採用分離冷凝器的最初設想。
在產生這種設想以後，瓦特在同年設計了一種帶有分離冷凝器的蒸汽機。按照設計，冷凝器與汽缸之間有一個調節閥門相連，使他們既能連通又能分開。這樣，既能把做工後的蒸汽引入汽缸外的冷凝器，又可以使汽缸內產生同樣的真空，避免了汽缸在一冷一熱過程中熱量的消耗，據瓦特理論計算，這種新的蒸汽機的熱效率將是紐可門蒸汽機的三倍。
從理論上說，瓦特的這種帶有分離器冷凝器的蒸汽機顯然優於紐可門蒸汽機，但是，要把理論上的東西變為實際上的東西，把圖紙上的蒸汽機變為實在的蒸汽機，還要走很長的路。瓦特辛辛苦苦造出了幾台蒸汽機，但效果反而不如紐可門蒸汽機，甚至四處漏氣，無法開動。盡管耗資巨大的試驗使他債台高築，但他沒有在困難面前怯步，繼續進行試驗。當布萊克知道瓦特的奮斗目標和困難處境時，他把瓦特介紹給了自己一個十分富有的朋友--化工技師羅巴克。當時羅巴克是一個十分富有的企業家，他在蘇格蘭的卡隆開辦了第一座規模較大的煉鐵廠。雖然當時羅巴克已近50歲，但對科學技術的新發明仍然傾注著極大的熱情。他對當時只有三十來歲的瓦特的新裝置很是贊許，當即與瓦特簽訂合同，贊助瓦特進行新式蒸汽機的試制。
從1766年開始，在三年多的時間里，瓦特克服了在材料和工藝等各方面的困難，終於在1769年制出了第一台樣機。同年，瓦特因發明冷凝器而獲得他在革新紐可門蒸汽機的過程中的第一項專利。第一台帶有冷凝器的蒸汽機雖然試製成功了，但它同紐可門蒸汽機相比，除了熱效率有顯著提高外，在作為動力機來帶動其他工作機的性能方面仍未取得實質性進展。就是說，瓦特的這種蒸汽機還是無法作為真正的動力機。

『伍』 求瓦特發明蒸汽機的過程

在瓦特的故鄉--格林諾克的小鎮於上,家家戶戶都是生火燒水做飯。對這種司空見慣的事,有誰留過心呢？瓦特就留了心。有淮?他在廚房裡看祖母做飯。灶上坐著一壺開水。開水在沸騰。壺蓋啪啪啪地作響,不停地往上跳動。瓦特觀察好半天,感到很奇怪,猜不透這是什麼緣故,就問祖母說?什麼玩藝使壺蓋跳動呢"

祖母回答說："水開了,就這樣。"

瓦特沒有滿足,又追問："為什麼水開了壺蓋就跳動？是什麼東西推動它嗎？"

可能是祖母太忙了,沒有功夫答對他,便不耐煩地說："不知道。小孩子刨根問底地問這些有什麼意思呢。"

瓦特在他祖母那裡不但沒有找到答案,反而受到了冤枉的批評,心裡很不舒服,可他並不灰心。

連續幾天,每當做飯時,他就蹲在火爐旁邊細心地觀察著。起初,壺蓋很安穩,隔了一會兒,水要開了,發出嘩嘩的響聲。摹地,壺里的水蒸汽冒出來,推動壺蓋跳動了。蒸汽不住地往上冒,壺蓋也不停地跳動著,好象里邊藏著個魔術師,在變戲法似的。瓦特高興了,幾乎叫出聲來,他把壺蓋揭開蓋上,蓋上又揭開,反復驗證。他還把杯子、調羹遮在水蒸汽噴出的地方。瓦特終於弄清楚了,是水蒸汽推動壺蓋跳動,這水蒸汽的力量還真不小呢。

就在瓦特興高采烈,歡喜若狂的時候,祖母又開腔了："你這孩子,不知好歹,水壺有什麼好玩的,快給我走開！"她漫不經心地說。

他的祖母過於急躁和主觀了,這隨隨便便不放在心上的話,險些挫傷了瓦特的自尊心和探求科學知識的積極性。年邁的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知?水蒸汽"對瓦特有多麼大的啟示！水蒸汽推動壺蓋跳動的物理現象,不正是瓦特發明蒸汽機的認識源泉嗎？
一七六九年,瓦特把蒸汽機改成為發動力較大的單動式發動機。後來又經過多次研究,於一七八二年,完成了新的蒸汽機的試制工作。機器上有了聯動裝置,把單式改為旋轉運動,完善的蒸汽

『陸』 蒸汽機是怎樣發明的

在 17 世紀末 18 世紀初，隨著礦產品需求量的增大，礦井越挖越深，許 多礦井都遇到了嚴重的積水問題。為了解決礦井的排水問題，當時一般靠馬 力轉動轆轤來排除積水，但一個煤礦需要養幾百匹馬，這就使排水費用很高 而使煤礦開采失去意義。

發明家們對排水問題思考著解決的辦法。英國的塞維里最早發明了蒸汽泵排水。 塞維里是一位對力學和數學很感興趣的軍事機械工程師，又當過船長，
具有豐富的機械技術知識。1698 年，他發明了把動力裝置和排水裝置結合在 一起的蒸汽泵。塞維里稱之為「蒸汽機」。
塞維里蒸汽泵的工作原理，是利用密閉容器內蒸汽凝結形成的真空，用 大氣壓力把低水位的水，通過吸人管壓人容器，然後再用蒸汽將容器中的水 壓向高處排出。
這是一種沒有活塞的蒸汽機，雖然燃料消耗很大，也不太經濟，但它是 人類歷史上第一台實際應用的蒸汽機。這樣，蒸汽動力技術基本完成了從實 驗科學到應用技術的轉變。

1705 年，英國的紐可門設計製成了一種更為實用的蒸汽機。 紐可門生於英國達特馬斯的一個工匠家庭，年青時在一家工廠當鐵工。從 1680 年，工匠考利合夥做采礦工具的生意，由於經常出人礦山，非 常熟悉礦井的排水難題，同時發現塞維里蒸汽泵在技術上還很不完善，便決 心對蒸汽機進行革新。
為了研製更好的蒸汽機，紐可門曾向塞維里本人請教，並專程前往倫敦， 拜訪著名物理學家胡克，獲得廠一些必要的科學實驗和科學理論知識。
紐可門認為，塞維里蒸汽泵有兩大缺點，一是熱效率低，原因是由於蒸
汽冷凝是通過向汽缸內注人冷水實現的，從而消耗了大量的熱；二是不能稱 為動力機，基本上還是一個水泵，原因在於汽缸里沒有活塞，無法將火力轉 變為機械力，從而不可能成為帶動其他工作機的動力機。
對此，紐可門進行了改進。
針對熱效率問題，紐可門沒有把水直接在汽缸中加熱汽化，而是把汽缸 和鍋爐分開，使蒸汽在鍋爐中生成後，由管道送人汽缸。這樣，一方面由於 鍋爐的容積大於汽缸容積，可以輸送更多的蒸汽，提高功率；另一方面由於 鍋爐和汽缸分開，發動機部分的製造就比較容易。
針對火力的轉換，紐可門吸收了巴本蒸汽泵的優點，引人了活塞裝置，
使蒸汽壓力、大氣壓力和真空在相互作用下推動活塞作往復式的機械運動。 這種機械運動傳遞出去，蒸汽泵就能成為蒸汽機。
紐可門通過不斷地探索，綜合了前人的技術成就，吸收了塞維里蒸汽泵
快速冷凝的優點，吸收了巴本蒸汽泵中活塞裝置的長處，設計製成了氣壓式 蒸汽機。
紐可門蒸汽機，實現了用蒸汽推動活塞做一上一下的直線運動，每分鍾
往返 16 次，每往返一次可將 45.5 升水提高到 46.6 米。該機即被用於礦井的 排水。

『柒』 蒸汽機的發明背景

蒸汽機有很大的歷史作用，它曾推動了機械工業甚至社會的發展。隨著它的發展而建立的熱力學和機構學為汽輪機和內燃機的發展奠定了基礎；汽輪機繼承了蒸汽機以蒸汽為工質的特點，和採用凝汽器以降低排汽壓力的優點，摒棄了往復運動和間斷進汽的缺點；內燃機繼承了蒸汽機的基本結構和傳動形式，採用了將燃油直接輸入汽缸內燃燒的方式，形成了熱效率高得多的熱力循環；同時，蒸汽機所採用的汽缸、活塞、飛輪、飛錘調速器，閥門和密封件等，均是構成多種現代機械的基本元件。瓦特並不是蒸汽機的發明者，在他之前，早就出現了蒸汽機，即紐科門蒸汽機，但它的耗煤量大、效率低。瓦特運用科學理論，逐漸發現了這種蒸汽機的毛病所在。從1765年到1790年，他進行了一系列發明，比如分離式冷凝器、汽缸外設置絕熱層、用油潤滑潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連桿機構、離心式調速器、節氣閥、壓力計等等，使蒸汽機的效率提高到原來紐科門機的3倍多，最終發明出了現代意義上的蒸汽機。
1764年，學校請瓦特修理一台紐可門式蒸汽機，在修理的過程中，瓦特熟悉了蒸汽機的構造和原理，並且發現了這種蒸汽機的兩大缺點：活塞動作不連續而且慢；蒸汽利用率低，浪費原料。以後，瓦特開始思考改進的辦法。直到1765年的春天，在一次散步時，瓦特想到，既然紐可門蒸汽機的熱效率低是蒸汽在缸內冷凝造成的，那麼為什麼不能讓蒸汽在缸外冷凝呢？瓦特產生了採用分離冷凝器的最初設想。

在產生這種設想以後，瓦特在同年設計了一種帶有分離冷凝器的蒸汽機。按照設計，冷凝器與汽缸之間有一個調節閥門相連，使他們既能連通又能分開。這樣，既能把做工後的蒸汽引入汽缸外的冷凝器，又可以使汽缸內產生同樣的真空，避免了汽缸在一冷一熱過程中熱量的消耗，據瓦特理論計算，這種新的蒸汽機的熱效率將是紐可門蒸汽機的三倍。從理論上說，瓦特的這種帶有分離器冷凝器的蒸汽機顯然優於紐可門蒸汽機，但是，要把理論上的東西變為實際上的東西，把圖紙上的蒸汽機變為實在的蒸汽機，還要走很長的路。瓦特辛辛苦苦造出了幾台蒸汽機，但效果反而不如紐可門蒸汽機，甚至四處漏氣，無法開動。盡管耗資巨大的試驗使他債台高築，但他沒有在困難面前怯步，繼續進行試驗。當布萊克知道瓦特的奮斗目標和困難處境時，他把瓦特介紹給了自己一個十分富有的朋友--化工技師羅巴克。當時羅巴克是一個十分富有的企業家，他在蘇格蘭的卡隆開辦了第一座規模較大的煉鐵廠。雖然當時羅巴克已近50歲，但對科學技術的新發明仍然傾注著極大的熱情。他對當時只有三十來歲的瓦特的新裝置很是贊許，當即與瓦特簽訂合同，贊助瓦特進行新式蒸汽機的試制。

從1766年開始，在三年多的時間里，瓦特克服了在材料和工藝等各方面的困難，終於在1769年制出了第一台樣機。同年，瓦特因發明冷凝器而獲得他在革新紐可門蒸汽機的過程中的第一項專利。第一台帶有冷凝器的蒸汽機雖然試製成功了，但它同紐可門蒸汽機相比，除了熱效率有顯著提高外，在作為動力機來帶動其他工作機的性能方面仍未取得實質性進展。就是說，瓦特的這種蒸汽機還是無法作為真正的動力機。

由於瓦特的這種蒸汽機仍不夠理想，銷路並不廣。當瓦特繼續進行探索時，羅巴克本人已瀕於破產，他又把瓦特介紹給了自己的朋友、工程師兼企業家博爾頓，以便瓦特能得到贊助繼續進行他的研製工作。博爾頓當時經四十多歲，是位能乾的工程師和企業家。他對瓦特的創新精神表示贊賞，並願意贊助瓦特。博爾頓經常參加社會活動，他是當時伯明翰地區著名的科學社團「圓月學社」的主要成員之一。參加這個學社的大多都是本地的一些科學家、工程師、學者以及科學愛好者。經博爾頓的介紹，瓦特也參加了圓月學社。在圓月學社活動期間，由於與化學家普列斯特列等交往，瓦特對當時人們關注的氣體化學與熱化學有了更多的了解，為他後來參加水的化學成分的爭論奠定了基礎。更重要的是，圓月學社的活動使瓦特進一步增長了科學見識，活躍了科學思想。

瓦特自與博爾頓合作之後即在資金、設備、材料等方面得到大力支持。瓦特又生產了兩台帶分離冷凝器的蒸汽機，由於沒有顯著的改進，這兩台蒸汽機並沒有得到社會的關注。這兩台蒸汽機耗資巨大，使博爾頓也瀕臨破產，但他仍然給瓦特以慷慨的贊助。在他的支持下，瓦特以百折不撓的毅力繼續研究。自1769年試制出帶有分離冷凝器的蒸汽機樣機之後，瓦特就已看出熱效率低已不是他的蒸汽機的主要弊病，而活塞只能作往返的直線運動才是它的根本局限。1781年，瓦特仍然在參加圓月學社的活動，也許在聚會中會員們提到天文學家赫舍爾在當年發現的天王星以及由此引出的行星繞日的圓周運動啟發了他，也許是鍾表中的齒輪的圓周運動啟發了他。他想到了把活塞往返的直線運動變為旋轉的圓周運動就可以使動力傳給任何工作機。同年，他研製出了一套被稱為「太陽和行星」的齒輪聯動裝置，終於把活塞的往返的直線運動轉變為齒輪的旋轉運動。為了使輪軸的旋軸增加慣性，從而使圓周運動更加均勻，瓦特還在輪軸上加裝了一個火飛輪。由於對傳統機構的這一重大革新，瓦特的這種蒸汽機才真正成為了能帶動一切工作及的動力機。1781年底，瓦特以發明帶有齒輪和拉桿的機械聯動裝置獲得第二個專利。

由於這種蒸汽機加上了輪軸和飛輪，這時的蒸汽機在把活塞的往返直線運動轉變為輪軸的旋轉運動時，多消耗了不少能量。這樣，蒸汽機的效率不是很高，動力不是很大。為了進一步提高蒸汽機的效率，增大蒸汽機的效率，瓦特在發明齒輪聯動裝置之後，對汽缸本身進行了研究，他發現，他雖然把紐可門蒸汽機的內部冷凝變成了外部冷凝，使蒸汽機的熱效率有了顯著提高，但他的蒸汽機中蒸汽推動活塞的沖程工藝與紐可門蒸汽機沒有不同。兩者的蒸汽都是單項運動，從一端進入、另一端出來。他想，如果讓蒸汽能夠從兩端進入和排出，就可以讓蒸汽即能推動活塞向上運動又能推動活塞向下運動。那末，他的效率就可以提高一倍。1782年，瓦特根據這一設想，試制出了一種帶有雙向裝置的新汽缸。由此瓦特獲得了他的第三項專利。把原來的單項汽缸裝置改裝成雙向汽缸，並首次把引入汽缸的蒸汽由低壓蒸汽變為高壓蒸汽，這是瓦特在改進紐可門蒸汽機的過程中的第三次飛躍。通過這三次技術飛躍，紐可門蒸汽機完全演變為了瓦特蒸汽機。

從最初接觸蒸汽技術到瓦特蒸汽機研製成功，瓦特走過了二十多年的艱難歷程。瓦特雖然多次受挫、屢遭失敗，但他仍然堅持不懈、百折不回，終於完成了對紐可門蒸汽機的三次革新。使蒸汽機得到了更廣泛的應用，成為改造世界的動力。

1784年，瓦特以帶有飛輪、齒輪聯動裝置和雙向裝置的高壓蒸汽機的綜合組裝取得了他在革新紐可門蒸汽機過程中的第四項專利。1788年，瓦特發明了離心調速器和節氣閥；1790年，他又發明了汽缸示工器，至此瓦特完成了蒸汽機發明的全過程

『捌』 蒸汽機的發展歷程

瓦特並不是蒸汽機的發明者，在他之前，早就出現了蒸汽機，即紐科門蒸汽機，但它的耗煤量大、效率低。瓦特運用科學理論，逐漸發現
了這種蒸汽機的毛病所在。從1765年到1790年，他進行了一系列發
明，比如分離式冷凝器、汽缸外設置絕熱層、用油潤滑潤滑活塞、行
星式齒輪、平行運動連桿機構、離心式調速器、節氣閥、壓力計等等，
使蒸汽機的效率提高到原來紐科門機的3倍多，最終發明出了現代意
義上的蒸汽機。
第一台蒸汽機是一個名叫紐克曼的蘇格蘭鐵匠發明製造的，這在當時
是最先進的蒸汽機了。在紐克曼之前，有許多人都對蒸汽當作動力用
於生產懷著很大的興趣。1688年，法國物理學家德尼斯•帕潘，曾
用一個圓筒和活塞製造出第一台簡單的蒸汽機。但是，帕潘的發明沒
有實際運用到工業生產上。十年後，英國人托易斯•塞維利發明了蒸
汽抽水機，主要用於礦井抽水。1705年，紐克曼經過長期研究，綜
合帕潘和塞維利發明的優點，創造了空氣蒸汽機。1769年，瓦特在大量試驗的基礎上，經過了無數次失敗，終於製成了一台單動式蒸汽機，並且獲得了第一台蒸汽機的專利權。1782年瓦特又研製成功一種新式雙向蒸汽機，並且可以廣泛地應用在各種機器上；1788年，英國政府正式授予瓦特製造蒸汽機的專利證書；從1775年到1800年，瓦特和波爾頓合辦的蘇霍工廠，就製造出183台蒸汽機，全用於紡織業、冶金業和采礦業，到了19世紀30年代，蒸汽機推向了全世界，從此人類社會進入了「蒸汽時代」。造福於人類的發明家——瓦特永遠被後人敬仰。