Ⅰ 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。
Ⅱ 瓦特是怎麼發明蒸汽機的
蒸汽機不是瓦抄特發明的,他只是解決了前人發明的蒸汽機的缺點而已。
世界上第一台蒸汽機是由古希臘數學家亞歷山大港的希羅(Hero
of
Alexandria)於1世紀發明的汽轉球(Aeolipile),不過它只不過是一個玩具而已。
約1679年法國物理學家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋後製造了第一台蒸汽機的工作模型。約與此同時薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機
1698年托馬斯·塞維利、1712年托馬斯·紐科門和1769年詹姆斯·瓦特製造了早期的工業蒸汽機,他們對蒸汽機的發展都做出了自己的貢獻。1807年羅伯特·富爾頓第一個成功地用蒸汽機來驅動輪船。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。
Ⅲ 蒸汽機是怎麼做的什麼原理怎麼發明的
蒸汽機的發明運用了將熱能轉換為機械能. 直到1769年瓦特(J.Watt)進一步改進後,蒸汽機才得到廣泛應用。
蒸汽機有一個鍋爐室,把水加熱,當水受熱氣化後變成水蒸汽,同時體積膨脹,靠巨大的氣壓來推動活塞運動,產生機械能,其中有一定的裝置主要是類似活塞式抽水機中的凡爾,控制蒸汽推動活塞往復動動,再通過曲柄連桿機構把活塞的往復動動轉化成轉動.以此來推動各種設備做功,將內能轉化為機械能。
蒸汽機的歷史可以追溯到古希臘時代。公元50年,希羅(Heron)發明過一種演示用的蒸汽輪球。當加熱後蒸汽從噴嘴噴出時,輪球就會沿相反方向旋轉。可是當時這一創造成果並沒有得到實際應用,發明者自己也沒有這種打算。1000多年過去了,當工礦業有了發展,才有人試圖製造從礦井裡排水的蒸汽泵。1630年就有人曾因發明以蒸汽為動力的提水機械而獲專利,不過所有活動都只限於設計或試制,沒有實用價值。實際上只有德國的巴本(D.Papin)、英國的薩弗里(T.Savery)和紐可門(T.Newcomen)才是蒸汽機的發明者。
薩弗里是英國工程師,他在1689~1712年間,先後創制了幾種蒸汽機。其中有一種直接用於提水的機器。其工作原理是:蒸汽從鍋爐通過打開的閥門進入氣包,再把水從那裡通過活動閥(這時另一活動閥關閉)壓到儲水池中,當氣包中的水所剩無幾時,關上閥門,從水箱向氣包放水冷卻,於是氣包內形成負壓(負壓的意思是這里的氣壓比大氣壓低),在大氣壓的作用下,水從吸筒經活動閥進入氣包(這時另一閥門關閉)。如此周而復始,達到連續抽水的目的。這種蒸汽機提水的高度據說只有7米,每小時可提水十幾噸,但它需有人每隔十幾秒關一次閥門。如果忘記及時啟閉閥門,就有可能引起鍋爐爆炸。再加上礦井很深,往往需用幾台蒸汽機分幾個台階提水,既不經濟,也欠安全,所以礦主們不大願意採用。
紐可門的蒸汽機是在薩弗里的蒸汽機的基礎上進一步改進的產物。紐可門是一位鐵匠。他在活塞上加了一龐大的搖臂,搖臂的一側掛有平衡重物,重物下面連著抽水唧筒桿。重物由於自身重量下降時,拉動活塞升起,蒸汽從鍋爐經過打開了的閥門進入氣包,這時關閉閥門,通過氣包的水門打開,冷水從水箱進入氣包,使蒸汽冷凝,氣包內形成負壓。在大氣壓的作用下,活塞向下移動,將抽水唧筒桿提起。
紐可門蒸汽機的優點是把動力部分的抽水唧筒分開,氣壓較低,比較安全。後來又有人把閥門啟閉的工序改用飛輪,實現了自動化,於是就有不少礦山樂於採用。
紐可門蒸汽機的效率非常低,直到1769年瓦特(J.Watt)進一步改進後,蒸汽機才得到廣泛應用。
瓦特是蘇格蘭發明家,1763年1月19日生於格林諾克的工人家庭里,由於家庭影響,從小就熟悉機械製造的基本知識,18歲到倫敦一家鍾錶店當學徒工,學會了使用工具和製造器械的手藝。他利用業余時間刻苦學習,努力實踐,掌握了羅盤、象限儀、經緯儀等復雜儀器的製造技術。後來瓦特到格拉斯哥大學,負責教學儀器的修理。他在修理工作中進一步熟悉了這種蒸汽機的結構,搞清了它的原理,並找到了效率低的原因。原來,紐可門蒸汽機的汽缸每次推動活塞後都要噴進冷水,使蒸汽凝結,所以汽缸要反復加熱,白白消耗掉許多熱能。1769年瓦特發明冷凝器,發明了製造精密汽缸和活塞的工藝,創造了單動作蒸汽機。他經過不斷試驗,又發明了雙動作蒸汽機,從汽缸兩邊推動活塞運動。他利用曲柄機構,使往復的直線運動轉變為旋轉運動。他還設計了離心式節速器控制蒸汽機的轉速。經過他一系列革新,蒸汽機逐步完善,效率也大有提高。工業界廣泛採用蒸汽機,促進了工業革命的到來。
Ⅳ 蒸汽機發明的故事是什麼
蒸汽機發明的故事:
1736年1月19日,在英國造船業中心蘇格蘭格拉斯哥市附近的一個小鎮格林諾克,詹姆斯·瓦特出生了。
瓦特的父親是一個熟練的造船裝配工人。瓦特從小體弱多病,不能按時入學,只能在家接受父母的啟蒙教育。瓦特從小就善於觀察事物,勤於思考,更喜歡自己動手。碰到一些問題,他常常冥思苦想,如醉如痴,往往被人誤解,在學校時,有的同學叫他「神經質的獃子」。
瓦特很喜歡幾何學,有一次家裡來了一位客人,看見瓦特蹲在地上,用粉筆東劃西劃,不去上學,就以為瓦特是個「不肯上進的孩子」,父親笑著讓客人細看,原來小瓦特正在解一道幾何難題。
後來,瓦特進了格林諾克的文法學校,數學成績特別優秀。由於身體不好,沒有畢業就退學,繼續在家裡自學,15歲時,他自學完成了《物理學原理》等書籍。
他經常到父親的工廠去,動手操作機器,製作各種機械模型,修理航海儀器,進行化學和電學實驗。經過幾年努力,他獲得豐富的木工、金屬冶煉的加工等工藝技術,為後來的發明創造打下基礎。一次,他和姨媽坐在爐子旁,恰巧爐上壺里的水開了,壺蓋在蒸汽的推動下發出了聲響,這一現象引起他極大的興趣。他不起身灌開水,卻死死地盯著被蒸汽掀起的壺蓋。姨媽莫名其妙,還責怪他是個「懶孩子」。就是這一常見的現象激發了瓦特的想像和探索,使他逐漸悟出了這一現象的科學原理,促成了他的偉大的發明。
1753年,父親經商破產,家裡一貧如洗,他只能到格拉斯哥一家鍾錶店裡去學手藝。
1755年,他去倫敦,給有名的機械師摩爾根當學徒。由於瓦特刻苦學習,不久就能製造難度較高的象限儀、羅盤和經緯儀等儀器。
剛滿20歲的瓦特由於患嚴重的風濕病,勞累過度而病倒了,只好回家休養。身體稍有好轉,他又去格拉斯哥,想以儀器修造者的身份開業,但因學手藝沒有滿師,當地行會不準他開業。
1757年,經朋友介紹,瓦特進格拉斯哥大學當了修理教學儀器的工人。這所學校儀器設備較完善,這使他在修理儀器的實踐中掌握了先進技術,開闊了眼界。
在大學里,他認識了化學家約瑟夫·布萊克和約翰·魯賓遜,並從他們那兒學到不少科學理論知識。他們3人對改進蒸汽機都頗有興趣,經常聚在一起,熱烈討論。
1764年,格拉斯哥大學的一台紐可門蒸汽機的教學模型壞了,讓瓦特來修理,瓦特不但很快地修好了這台模型,而且對這台最先進的蒸汽機作了深入研究。
他向布萊克等人請教,終於找到紐可門蒸汽機耗煤量大,效率低的原因。原來在紐可門蒸汽機中,蒸汽在汽缸中膨脹做功,又在缸中冷凝,汽缸一會兒加熱、一會兒冷卻,因此浪費很多的熱量。
1765年5月,瓦特找到解決問題的途徑:在汽缸外面,單獨設置一個蒸汽冷凝器。他立即租了一間地下室,借資金來進行試制。
他和幾個助手夜以繼日地試驗,經過無數次的試驗,終於在1768年製造出一種能夠運轉的蒸汽機。
1769年1月5日,他申請專利獲得批准。這台單動作蒸汽機,採用了各種新措施,如:用油來潤滑活塞,在汽缸外設置絕熱層等。
結果它的耗煤量大大降低,只是紐可門蒸汽機的1/4,動作又比紐可門蒸汽機迅速、靈活。
一些本來因為排水困難要關閉的煤礦,使用瓦特的「單動作蒸汽機」後,生產很快得到恢復。
1782年,他又得到「雙動作蒸汽機」的專利。1784年,他在他的一份專利里提出「平行連桿機構」,有了它,蒸汽機具有更廣泛的實用性。
4年後,瓦特發明離心調速器和節氣閥;1790年,他又完成汽缸示功器的發明。至此,瓦特才算完成了對蒸汽機的整個發明過程。到19世紀30~40年代,蒸汽機已在全世界廣泛應用,正式進入了「蒸汽時代」。
瓦特由此成了伯明翰太陰學會的成員。1785年被選為倫敦皇家學會會員,1806年被授予格拉斯哥大學法學博士頭銜,1814年被接收為法國科學家學會的國外會員。
瓦特除了蒸汽機的發明外,還發明一種液體比重計,一種信件復印機,最先提議用螺旋槳來推進輪船,第一個採用「馬力」作為功率的單位。
蒸汽機的發明對於19世紀歐洲的工業革命起了巨大的促進作用。後人為紀念這位偉大的發明家,把功率單位定名為「瓦特」。
Ⅳ 蒸汽機那一年發明的
聽說過「水壺的故事」嗎?故事中說,瓦特小的時候,看見爐子上壺里的水沸騰了。 蒸汽把壺蓋頂了起來,瓦特從中受到啟發,長大後發明了蒸汽機,成為著名的發明家。其 實,那隻不過是傳說而已,瓦特發明蒸汽機並不是他幼時的靈感,而是吸收前人的成果和他 個人艱苦努力的結果。 1736年,瓦特生於英國造船業發達的格拉斯哥城附近的格里諾克鎮。他的祖父和叔 叔是機械工人,父親是造船工人。因為家裡窮,瓦特幾乎沒上過學,但在家庭的影響下,從 小就懂得了不少機械製造的知識,培養了製造機械的興趣。瓦特18歲那年進格拉斯哥城學 習手藝,後來又去倫敦專門學習機械製造業。1757年,瓦特到格拉斯格大學當實驗員, 專門製作和修理教學儀器。大學為瓦特提供了良好的學習與實踐的機會。他孜孜不倦地學 習,還掌握了德文和義大利文,一有機會就向大學里的教授請教,有時還和他們爭論科學技 術問題。 1763年,外邊送到大學里的一台蒸汽機要瓦特負責修理。瓦特和另外幾個人詳細地 研究起來。 這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。 經過認真研究,瓦特發現紐克曼蒸汽機有許多缺陷,主要是燃料耗費太大,笨拙,應用 的范圍有限,只能用於礦井抽水和灌溉,瓦特決心造一台比它更好的蒸汽機。 一年之後,瓦特自己製造的蒸汽機開始點火了。但水沸騰起來之後,蒸汽機一動不動, 水汽從裡面冒了出來,屋子裡搞得霧氣騰騰,原來蒸汽機漏汽,瓦特的第一次試驗失敗了。 「我一定能成功!」瓦特相信自己的能力。 但是,大學里並不支持他製造蒸汽機。當時,造一台蒸汽機需要幾千英鎊,而瓦特一年 的工資也才不過35英鎊,他只好向朋友求助。一個經營鐵工廠和煤廠,名叫巴克的朋友為 他提供經費,給予他很多幫助。當試驗眼看就要成功的時候,巴克卻突然破產,瓦特又走投 無路了。 「瓦特,我給你帶好消息了。」正當瓦特在自己的實驗室里一籌莫展的時候,好心的巴 克卻在四處奔走,想法為瓦特尋找支持者。 「什麼好消息,快告訴我。」瓦特興奮起來,感到事情又有希望了。 「伯明翰有一個鐵器製造商,叫馬太·波爾敦,他答應為你提供經費。」 「他有什麼條件?」 「他將為試制蒸汽機提供一切費用,並且維持你的生活,直到這個事業獲利為止。你要 用蒸汽機專利權的三分之二,作為對他的補償。」 「好,我同意了!」 瓦特很快趕到伯明翰,在那裡,經過反復實踐,終於在1796年製成了有分離冷凝器 的單動式蒸汽機。這種蒸汽機比紐克曼的蒸汽機有顯著的優點,可節省75%的燃料。 瓦特並沒滿足於已取得的成就,1782年,他又成功地製造了聯協式蒸汽機。178 4年,瓦特對它進行了改進,為它增加了一種自動調節蒸汽機速率的裝置,使它能適用於各 種機械的運動。從此之後,紡織業、采礦業、冶金業、造紙業、陶瓷業等工業部門,都先後 採用蒸汽機作為動力了。 1807年,美國人富爾把瓦特的蒸汽機裝在輪船上,從此,航運中的帆船時代結束了。 1814年,英國人史蒂芬把瓦特的蒸汽機裝在火車上,陸路運輸的新時代開始了。 19世紀三、四十年代,蒸汽機在歐洲和北美被廣泛採用,這就是所謂的「蒸汽時代。」 瓦特逝世於1819年,後人為了紀念他的偉大發明,把發電機和電動機的功率計算單 位稱為「瓦特」。現代家庭用的電燈、電暖器、電熨斗的功率都稱為「瓦」,那是「瓦特」 的簡稱,也是為了紀念他為人類作出的傑出貢獻。參考資料: http://www.white-collar.net/child/science/5000/115.htm
Ⅵ 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。