1. 蒸汽機是誰發明的啊
蒸汽機是將蒸汽的能量轉換為機械功的往復式動力機械。蒸汽機的出現曾引起了18世紀的工業革命。直到20世紀初,它仍然是世界上最重要的原動機,後來才逐漸讓位於內燃機和汽輪機等。 16世紀末到17世紀後期,英國的采礦業,特別是煤礦,已發展到相當的規模,單靠人力、畜力已難以滿足排除礦井地下水的要求,而現場又有豐富而廉價的煤作為燃料。現實的需要促使許多人,如英國的帕潘、薩弗里、紐科門等就致力於「以火力提水」的探索和試驗。 薩弗里製成的世界上第一台實用的蒸汽提水機,在1698年取得標名為「礦工之友」的英國專利。他將一個蛋形容器先充滿蒸汽,然後關閉進汽閥,在容器外噴淋冷水使容器內蒸汽冷凝而形成真空。打開進水閥,礦井底的水受大氣壓力作用經進水管吸入容器中;關閉進水閥,重開進汽閥,靠蒸汽壓力將容器中的水經排水閥壓出。待容器中的水被排空而充滿蒸汽時,關閉進汽閥和排水閥,重新噴水使蒸汽冷凝。如此反復循環,用兩個蛋形容器交替工作,可連續排水。 薩弗里的提水機依靠真空的吸力汲水,汲水深度不能超過六米。為了從幾十米深的礦井汲水,須將提水機裝在礦井深處,用較高的蒸汽壓力才能將水壓到地面上,這在當時無疑是困難而又危險的。 紐科門及其助手卡利在1705年發明了大氣式蒸汽機,用以驅動獨立的提水泵,被稱為紐科門大氣式蒸汽機。這種蒸汽機先在英國,後來在歐洲大陸得到迅速推廣,它的改型產品直到19世紀初還在製造。紐科門大氣式蒸汽機的熱效率很低,這主要是由於蒸汽進入汽缸時,在剛被水冷卻過的汽缸壁上冷凝而損失掉大量熱量,只在煤價低廉的產煤區才得到推廣。 1764年,英國的儀器修理工瓦特為格拉斯哥大學修理紐科門蒸汽機模型時,注意到了這一缺點,並於1765年發明了設有與汽缸壁分開的凝汽器的蒸汽機,並於1769年取得了英國的專利。初期的瓦特蒸汽機仍用平衡杠桿和拉桿機構來驅動提水泵,為了從凝汽器中抽除凝結水和空氣,瓦特裝設了抽氣泵。他還在汽缸外壁加裝夾層,用蒸汽加熱汽缸壁,以減少冷凝損失。 1782年前後,瓦特將機器進一步改進,完成了兩項重要發明:在活寒工作行程的中途,關閉進汽閥,使蒸汽膨脹作功以提高熱效率;使蒸汽在活塞兩面都作功(雙作用式),以提高輸出功率。這時的活塞既要向下拉動杠桿又要向上推動杠桿,扇形平衡杠桿和拉鏈已不再適用,瓦特使發明了平行四邊形機構。瓦特還於18世紀末將曲柄連桿機構用在蒸汽機上。 瓦特的創造性工作使蒸汽機迅速地發展,他使原來只能提水的機械,成為了可以普遍應用的蒸汽機,並使蒸汽機的熱效率成倍提高,煤耗大大下降。因此瓦特是蒸汽機最主要的發明人。 自18世紀晚期起,蒸汽機不僅在采礦業中得到廣泛應用,在冶煉、紡織、機器製造等行業中也都獲得迅速推廣。它使英國的紡織品產量在20多年內(從1766年到1789年)增長了5倍,為市場提供了大量消費商品,加速了資金的積累,並對運輸業提出了迫切要求。 在船舶上採用蒸汽機作為推進動力的實驗始於1776年,經過不斷改進,至1807年,美國的富爾頓製成了第一艘實用的明輪推進的蒸汽機船「克萊蒙脫」號。此後,蒸汽機在船舶上作為推進動力歷百餘年之久。 1801年,英國的特里維西克提出了可移動的蒸汽機的概念,1803年,這種利用軌道的可移動蒸汽機首先在煤礦區出現,這就是機車的雛型。英國的斯蒂芬森將機車不斷改進,於1829年創造了「火箭」號蒸汽機車,該機車拖帶一節載有30位乘客的車廂,時速達46公里/時,引起了各國的重視,開創了鐵路時代。 19世紀末,隨著電力應用的興起,蒸汽機曾一度作為電站中的主要動力機械。1900年,美國紐約曾有單機功率達五兆瓦的蒸汽機電站。 蒸汽機的發展在20世紀初達到了頂峰。它具有恆扭矩、可變速、可逆轉、運行可靠、製造和維修方便等優點,因此曾被廣泛用於電站、工廠、機車和船舶等各個領域中,特別在軍艦上成了當時唯一的原動機。 蒸汽機按蒸汽在活塞一側或兩側工作,可分為單作用和雙作用式;按汽缸布置方式,可分為立和卧式;按蒸汽是在一個汽缸中膨脹或依次連續在多個汽缸中膨脹,可分為單脹式和多脹式;按蒸汽在汽缸中的流向,可分為迴流式和單流式;按排汽方式和排汽壓力可分為凝汽式、大氣式和背壓式。 簡單蒸汽機主要由汽缸、底座、活塞、曲柄連桿機構、滑閥配汽機構、調速機構和飛輪等部分組成,汽缸和底座是靜止部分。從鍋爐來的新蒸汽,經主汽閥和節流閥進入滑閥室,受滑閥控制交替地進入汽缸的左側或右側,推動活塞運動。 蒸汽機的發展首先體現在功率和效率的提高,而這又主要取決於蒸汽參數的提高。初期蒸汽機的蒸汽壓力僅為0.11~0.13兆帕,19世紀初才達到0.35~0.7兆帕,20世紀20年代曾用到6~10兆帕。在蒸汽溫度上,19世紀末還不超過250℃,而到20世紀30年代曾用到450~480℃。 至於效率,瓦特初期連續運轉的蒸汽機,按燃料熱值計總效率不超過3%;到1840年,最好的凝汽式蒸汽機總效率可達8%;到20世紀,蒸汽機最高效率可達到20%以上。 在轉速方面,18世紀末瓦特蒸汽機僅40~50轉/分;20世紀初轉速達到100~300轉/分,個別蒸汽機曾達到2500轉/分。在功率方面,最初單機功率僅幾馬力,20世紀初的一台船用蒸汽機的功率可達25000馬力。 隨著蒸汽參數和功率的提高,蒸汽已不可能在一個汽缸中繼續膨脹,還必須在相連接的汽缸中繼續膨脹,於是出現了多級膨脹的蒸汽機。蒸汽機因受到潤滑油閃點的限制,所用蒸汽的最高溫度一般都不超過400℃,機車,船用等移動式蒸汽機還略低一些,多數不高於350℃。考慮到膨脹的可能性和結構的經濟性,常用壓力在2.5兆帕以下。蒸汽參數受到限制,從而也限制了蒸汽機功率的進一步提高。 蒸汽機的出現和改進促進了社會經濟的發展,但同時經濟的發展反過來又向蒸汽機提出了更高的要求,如要求蒸汽機功率大、效率高、重量輕、尺寸小等。盡管人們對蒸汽機作過許多改進,不斷擴大它的使用范圍和改善它的性能,但是隨著汽輪機和內燃機的發展,蒸汽機因存在不可克服的弱點而逐漸衰落。 蒸汽機的弱點是:離不開鍋爐,整個裝置既笨重又龐大;新蒸汽的壓力和溫度不能過高,排氣壓力不能過低,熱效率難以提高;它是一種往復式機器,慣性力限制了轉速的提高;工作過程是不連續的,蒸汽的流量受到限制,也就限制了功率的提高。 因此,拋棄了笨重鍋爐的內燃機,最終以其重量輕,體積小、熱效率高和操作靈活等優點,在船舶和機車上逐漸取代了蒸汽機。汽輪機則以其熱效率高、單機功率大、轉速高、單位功率重量輕和運行平穩等優點,將蒸汽機排擠出了電站。 接著電動機又以其使用方便,代替了蒸汽機在工業設備中的應用。然而小功率蒸汽機熱效率比汽輪機高,所以在產煤區或只有劣質燃料的地區或某些特殊場合,蒸汽機仍有發揮作用的餘地。 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。
2. 第一台蒸汽機是誰發明的
1、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於公元1世紀發明的汽專轉球,這是蒸汽機的雛屬形;
2、1698年托馬斯·塞維利和1712年托馬斯·紐科門製造了早期的工業蒸汽機;
3、1807年羅伯特·富爾頓第一個成功地用蒸汽機來驅動輪船;
4、瓦特從1765年到1790年,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,最終發明出工業用蒸汽機。
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蒸汽機的運用發展:
1769年尼古拉·約瑟夫·居紐首次用他的「蒸汽車」展示了自動的蒸汽車的可行性。這輛車可以說是第一輛汽車。這輛車作為運輸工具不太有用,但用來拖農具卻很不錯。
一直到20世紀初蒸汽機汽車依然可以與其它驅動方式的汽車抗衡。今天大多數汽車是用內燃機驅動的。蒸汽機汽車最大的缺點是它至少需要30秒鍾時間來獲得足夠的壓力。
世界上第一列蒸汽機火車是1804年2月21日理查德·特拉維斯克在威爾士展示的。
參考資料來源:網路-蒸汽機
3. 蒸汽機是由誰發明的
早在13世紀,英國實驗科學先驅羅吉爾·培根曾經天才地預言過:「在將來,馬車不用馬拉,並會以難以置信的速度飛馳。」這是一個大膽而新穎的設想。然而培根的這個預言與他的其他思想都被看成是「異端邪說」,培根本人也遭到瘋狂的迫害。 18世紀後半葉,蒸汽機得到了廣泛的應用,社會生產力得到了極大的發展。然而在當時,陸地的交通運輸仍舊依賴人力和畜力,遠遠不能滿足社會化大生產的需求。在有火車之前,已有了少量的「馬車鐵路」,用馬拉著四輪車在鐵軌上行走,使運輸效率略有提高。最早的蒸汽車(本身既是機車又是貨車)可以承載很少的貨物,走得也比馬車慢,還經常出軌或損壞鐵路。 19世紀初,許多人都想到了把蒸汽機作為運輸牽引力來改變落後的陸地交通運輸狀況。一些富有創造精神的人開始了這方面的探索。 法國人顧諾經過反復的試驗,製成了一台三輪「蒸汽街道車」,它可以行駛在馬路上。其構造極為簡單,速度也較慢。法國陸軍部對這種蒸汽車頗感興趣,想用他來裝備部隊,提高行軍速度。陸軍部仿製了一輛類似的車輛,這台蒸汽車重12噸,3.6kw,每小時前進7km。然而不幸的是,這輛蒸汽車有一次在巴黎大街上行駛時翻倒了,從此被禁止使用。 1784年,瓦特的助手、英國人默克多也製成了一台蒸汽車。一天晚上,他把蒸汽車模型拿到離鎮子1.6km外的平坦小路上做試驗。他點著了鍋爐,機車呼嘯著向前駛去。不湊巧的是,教會的一位牧師正好從教堂里走出來。他看到噴著火焰,發出奇怪叫聲的蒸汽車沖過來,以為受到惡魔的襲擊,嚇得大叫救命。這件事鬧得滿城風雨,人們談「車」色變。默克多的老闆知道這件事後,大為惱火,不準默多克再去試驗那嚇人的「怪物」,並懲罰他做加倍的工作。默克多的試驗沒能得到人們的理解和支持,甚至他的老師瓦特也擔心他埋頭於無謂的研究而耽誤工作,勸他停止這方面的探索。默克多不得已只好放棄了有關蒸汽車的研製。 英國人特勒維西克繼承了默克多的事業,在1803年製造出一台蒸汽機車,並在倫敦公開展出,一時引起極大的轟動。但有一次由於駕駛不慎,撞壞了一幢樓的牆根,機車表演因此停止。 1804年,特勒維西克又製成了一台蒸汽機車。這是世界上第一台在鐵軌上行駛的機車,總重量為5噸,每小時可拉10多噸的貨物行駛8km。由於機車本身很重,又必須載上許多水和煤,所以在載重量上和速度上都不如馬拉的鐵道車輛。然而,它卻是以後出現的在鐵軌上行駛的「火車」的雛形。1808年,特勒維西克製成了又一台蒸汽機車,這台機車行駛在直徑約30m的圓形軌道上,幾千人興致勃勃地坐上了它,人們感到「馬車不用馬拉」的幻想終於實現了。但是有一天,這台機車突然翻倒摔壞了,蒸汽機車於是被認為是危險的「怪物」,人們對它望而生畏。特勒維西克本人也心灰意懶,再也沒有興趣做進一步的改進。 1812年,英國人莫萊等人設計並製造了一種使用齒輪的蒸汽機車,並使它行駛在有齒軌道上。然而在實際使用過程中,齒輪經常損壞,以致機車不得不經常停駛。 許多人做了各種各樣的努力,盡管真正實用的蒸汽機車沒有製造出來,但卻積累了豐富的經驗
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4. 蒸汽機是誰發明出來的
蒸汽機的出現曾引起了18世紀的工業革命,在工業革命中起了基本的作用。直到20世紀初,它仍然是世界上最重要的原動機。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(HeroofAlexandria)於1世紀發明的汽轉球(Aeolipile),是蒸汽機的雛形。蒸汽機約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的主意。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,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。16世紀末到17世紀後期,英國的采礦業,特別是煤礦,已發展到相當的規模,單靠人力、畜力已難以滿足排除礦井地下水的要求,而現場又有豐富而廉價的煤作為燃料。現實的需要促使許多人,如英國的帕潘、薩弗里、紐科門等就致力於「以火力提水」的探索和試驗。第一個巨大的改善是將氣缸與凝結缸通過一個閥門分開。瓦特在伯明翰發明了這個改進。這個改進提高了蒸汽機的效率。下一個改進是將閥門的操作自動化。
5. 蒸汽機是誰發明的
蒸汽機是希羅發明的。
約1679年,法國的家丹尼斯·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。十八世紀,托馬斯·塞維利和托馬斯·紐科門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。
優點
現代蒸汽機的最大的優點是它幾乎可以利用所有的燃料將熱能轉化為機械能。不像內燃機那樣,它對其燃料不挑剔。
此外沒有蒸汽機的話原子能無法被使用。原子反應堆即不直接產生機械能,又不直接產生電能,原子反應堆實際上只是加熱水,這個水被沸騰後的蒸汽通過蒸汽機來轉化為有用的功。蒸汽不一定需要通過燃燒來產生,比如使用太陽能聚熱器也可以產生蒸汽推動蒸汽機。
另一種有類似優點的小巧的外燃機是斯特林發動機。其缺點是它在許多情況下難以運行。
6. 蒸汽機的真正發明者是誰
大家知道,蒸汽機是人類用自己的智慧創造出來的第一種動力機。它的誕生經歷了一個漫長的過程。它是人類長期勞動實踐的產物,是人類社會進入機械化時代的開端。可是,蒸氣機的真正發明者究竟是誰呢?我們說,蒸氣機的真正發明者應該是英國的瓦特。
瓦特是英國一位造船工人的兒子,他從小就喜歡動腦子研究問題。有一天,瓦特正在爐旁燒水,當水沸騰的時候,蒸汽把壺蓋頂起來,把壺提下來,壺蓋就落下去了,再把壺放回爐子上,壺蓋又被頂了起來。這一上一下,引起了他極大的興趣。他想:「如果把壺里的水增加幾千倍、幾萬倍,力量一定是很大的……」他的這個想法十分可貴,為他後來發明蒸氣機,打下了思想基礎。20歲時,瓦特在蘇格蘭的格拉斯哥城的一所大學里當修理工,為了進一步研究蒸汽機,他自學了義大利文和德文,學習了各種機械製造技術。有一次,瓦特在修理鈕可門大汽機時,發現這台大汽機的同一汽缸既要加熱又要冷卻,從而白白浪費了熱量和時間,瓦特心想:難道就不能消滅這些浪費現象嗎?
1763年5月的一個星期天,瓦特在格拉斯哥的牧場上散步,突然產生了一個奇妙的想法:汽缸中的熱蒸氣在向上推動活塞後,再將它引向另外一個小室進行冷卻,這樣,同一個汽缸不就可以不需要既加熱又冷卻了嗎?
接著,瓦特立即開始著手實驗,他的蒸汽機上安裝了活塞門,同時發明了自己的曲柄裝置,把直線運動變為旋轉運動。這樣,瓦特的蒸汽機終於試製成功了。
7. 蒸汽機是誰發明的
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
8. 誰發明了蒸汽機
古希臘數學家希羅發明了蒸汽機。
1、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回(答Hero of Alexandria)於1世紀發明的汽轉球(Aeolipile),這是蒸汽機的雛形。
2、亞歷山大里亞的希羅,公元10年-70年,他發明了一種叫汽轉球的蒸汽機,還有鏈泵,氣泵,活塞泵,跑步驅動水輪車以及其它機器。
(8)蒸汽機是誰發明的擴展閱讀:
1、蒸氣風琴是歷史上第一部由風能推動的機器。 希羅發明的力泵在古羅馬被廣泛使用,它的其中一種用途是當作火引擎里的其中一種零件。
2、1814年,英國人喬治·斯蒂芬森發明了第一台蒸汽機車,蒸汽機車是利用蒸汽機,把燃料的化學能變成熱能,再變成機械能,而使機車運行的一種火車機車。
3、蒸汽機車熱效率很低,鍋爐內燃料燃燒的熱量只有一部分轉變為蒸汽的熱能,在車站停車,在機務段整備、停留等仍需消耗燃料,所以實際熱效率只有5%~7%。
4、蒸汽機的出現和改進促進了社會經濟的發展,不斷擴大它的使用范圍和改善它的性能,但是隨著汽輪機和內燃機的發展,蒸汽機因存在不可克服的弱點而逐漸衰落。