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发明蒸汽机

发布时间:2020-12-15 08:29:13

① 蒸汽机是如何发明

蒸汽机的历史可以追溯到古希腊时代。公元50年,希罗(Heron)发明过一种演示用的蒸汽轮球。当加热后蒸汽从喷嘴喷出时,轮球就会沿相反方向旋转。可是当时这一创造成果并没有得到实际应用,发明者自己也没有这种打算。1000多年过去了,当工矿业有了发展,才有人试图制造从矿井里排水的蒸汽泵。1630年就有人曾因发明以蒸汽为动力的提水机械而获专利,不过所有活动都只限于设计或试制,没有实用价值。实际上只有德国的巴本(D.Papin)、英国的萨弗里(T.Savery)和纽可门(T.Newcomen)才是蒸汽机的发明者。

萨弗里是英国工程师,他在1689~1712年间,先后创制了几种蒸汽机。其中有一种直接用于提水的机器。其工作原理是:蒸汽从锅炉通过打开的阀门进入气包,再把水从那里通过活动阀(这时另一活动阀关闭)压到储水池中,当气包中的水所剩无几时,关上阀门,从水箱向气包放水冷却,于是气包内形成负压(负压的意思是这里的气压比大气压低),在大气压的作用下,水从吸筒经活动阀进入气包(这时另一阀门关闭)。如此周而复始,达到连续抽水的目的。这种蒸汽机提水的高度据说只有7米,每小时可提水十几吨,但它需有人每隔十几秒关一次阀门。如果忘记及时启闭阀门,就有可能引起锅炉爆炸。再加上矿井很深,往往需用几台蒸汽机分几个台阶提水,既不经济,也欠安全,所以矿主们不大愿意采用。

纽可门的蒸汽机是在萨弗里的蒸汽机的基础上进一步改进的产物。纽可门是一位铁匠。他在活塞上加了一庞大的摇臂,摇臂的一侧挂有平衡重物,重物下面连着抽水唧筒杆。重物由于自身重量下降时,拉动活塞升起,蒸汽从锅炉经过打开了的阀门进入气包,这时关闭阀门,通过气包的水门打开,冷水从水箱进入气包,使蒸汽冷凝,气包内形成负压。在大气压的作用下,活塞向下移动,将抽水唧筒杆提起。

纽可门蒸汽机的优点是把动力部分的抽水唧筒分开,气压较低,比较安全。后来又有人把阀门启闭的工序改用飞轮,实现了自动化,于是就有不少矿山乐于采用。

纽可门蒸汽机的效率非常低,直到1769年瓦特(J.Watt)进一步改进后,蒸汽机才得到广泛应用。

瓦特是苏格兰发明家,1763年1月19日生于格林诺克的工人家庭里,由于家庭影响,从小就熟悉机械制造的基本知识,18岁到伦敦一家钟表店当学徒工,学会了使用工具和制造器械的手艺。他利用业余时间刻苦学习,努力实践,掌握了罗盘、象限仪、经纬仪等复杂仪器的制造技术。后来瓦特到格拉斯哥大学,负责教学仪器的修理。他在修理工作中进一步熟悉了这种蒸汽机的结构,搞清了它的原理,并找到了效率低的原因。原来,纽可门蒸汽机的汽缸每次推动活塞后都要喷进冷水,使蒸汽凝结,所以汽缸要反复加热,白白消耗掉许多热能。1769年瓦特发明冷凝器,发明了制造精密汽缸和活塞的工艺,创造了单动作蒸汽机。他经过不断试验,又发明了双动作蒸汽机,从汽缸两边推动活塞运动。他利用曲柄机构,使往复的直线运动转变为旋转运动。他还设计了离心式节速器控制蒸汽机的转速。经过他一系列革新,蒸汽机逐步完善,效率也大有提高。工业界广泛采用蒸汽机,促进了工业革命的到来。

② 蒸汽机到底是谁发明的

世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗(Hero of Alexandria)于公元1世纪发明的汽转球(Aeolipile),这是蒸汽机的雏形。

约1679年法国物理学家丹尼斯·巴本在观察蒸汽逃离他的高压锅后制造了第一台蒸汽机的工作模型。同时代的萨缪尔·莫兰也提出了蒸汽机的主意。

1698年托马斯·塞维利和1712年托马斯·纽科门制造了早期的工业蒸汽机,他们对蒸汽机的发展都做出了自己的贡献。1807年罗伯特·富尔顿第一个成功地用蒸汽机来驱动轮船。瓦特运用科学理论,逐渐发现了这种蒸汽机的毛病所在。

从1765年到1790年,他进行了一系列发明,比如分离式冷凝器、汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞、行星式齿轮、平行运动连杆机构、离心式调速器、节气阀、压力计等等,使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍多,最终发明出工业用蒸汽机。

(2)发明蒸汽机扩展阅读:

最早提出蒸汽机动力装置设想的是法国的德尼·巴班,他在1690年,就想用蒸汽机作动力推动船舶的想法,但当时还没有可供实用的蒸汽机,故设想无法实现。1769年,法国发明家乔弗莱把蒸汽机装上了船。但所装的蒸汽机既简陋又笨重,而且带动的又是一组普通木桨,航速很慢,未能显示出机动船的优越性。

1783年乔弗莱又建成了世界上最早的蒸汽轮船“波罗斯卡菲”号,但是航行30分钟后,船上蒸汽锅炉发生爆炸。1790年美国的约翰·菲奇用蒸汽机带动桨划水,其效率极低,菲奇的发明没有受到人们的重视。

参考资料来源:网络-蒸汽机

参考资料来源:网络-蒸汽机动力装置

③ 蒸汽机是谁发明的

一壶水开了,蒸汽把壶盖冲得噗噗直响。这在常人眼里司空见惯的现象,却引起了一个叫瓦特的英国小男孩的兴趣。他在炉子旁足足呆了几个小时,目不转睛地凝视着翻动不止的壶盖和不断冒出的蒸汽,苦苦思索着其中的奥妙。这一思索不要紧,它诱发了后来世界上一项最伟大的发明,对人类历史产生了划时代的影响。

1736年,詹姆斯·瓦特出生在英国苏格兰格拉斯哥市附近的一个小镇格里诺克,他的父亲是一个经验丰富的木匠,祖父和叔父都是机械工匠。少年时代的瓦特,由于家境贫苦和体弱多病,没有受到完整的正规教育。他曾经就读于格里诺克的文法学校,数学成绩特别优秀,但没有毕业就退学了。但是,他在父母的教导下,一直坚持自学,很早就对物理和数学产生了兴趣。瓦特从6岁开始学习几何学,到15岁时就学完了《物理学原理》等书籍。他常常自己动手修理和制作起重机、滑车和一些航海器械。1753年,瓦特到格拉斯哥市当徒工。由于收入过低不能维持生活,第二年他又到伦敦的一家仪表修理厂当徒工。凭借着自己的勤奋好学,他很快学会了制造那些难度较高的仪器。但是繁重的劳动和艰苦的生活损害了他的健康,一年后,他不得不回家休养。一年的学徒生活使他饱尝辛酸,也使他练就了精湛的手艺,培养了他坚韧的个性。

1756年,当他的身体稍有好转,瓦特再次踏上了坎坷的道路来到格拉斯哥市。他想当一名修造仪器的工人,但是因为他的手艺没有满师,当时的行会不允许。幸运的是,瓦特的才能引起了格拉斯哥大学教授台克的重视。在他的介绍下,瓦特进入格拉斯哥大学当了教学仪器的工人。这所学校拥有当时较为完善的仪器设备,这使瓦特在修理仪器时认识了先进的技术,开阔了眼界。这时,他对以蒸汽作动力的机械产生了浓厚的兴趣,开始收集有关资料,还为此学会了意大利文和德文。在大学里,他认识了化学家约瑟夫·布莱克和约翰·鲁宾逊等。瓦特从他们那里学到了很多科学理论知识。

瓦特在大学修理仪器期间,学校曾经把一台旧式的纽可门蒸汽机交给他修理。他通过大量实验以及根据格拉斯哥大学教授布莱克提出的潜热、比热理论进行分析,对旧式蒸汽机进行深入研究,找出了旧式机器效率低的主要原因。针对旧式蒸汽机的缺陷,瓦特提出了减少蒸汽消耗,提高热机效率的两项措施。他决心自己制造一台新的蒸汽机,来改进旧机器的不足。

瓦特自筹资金,租了间地下室,买了必要的设备,反复实验,经历了无数次挫折和失败,在工人的帮助下,终于发明了与汽缸分离的冷凝器,解决了制造精密汽缸、活塞的工艺问题,同时采用油润滑活塞,汽缸外附加绝热层等措施,制成单动作蒸汽机。后经继续试验,瓦特又在1782年发明了具有连杆、飞轮和离心调速器的双动作蒸汽机,制成了新的可实用的蒸汽机。这种双动作式蒸汽机,把阀门安装成可利用蒸汽的压力来推动活塞,既可向前又可向后,并借助连杆和飞轮把活塞的直线运动变成了圆周运动。为了保持蒸汽机的匀速运转,他把一个离心调速器连接在进气活门上,使其自动调节进气量。这种装置是最早在技术上使用的自动控制器。他设计了一个和汽缸分离的冷凝器,将高温蒸汽从汽缸中导出并冷却,使得主要汽缸能保持一定温度。同时他提高了汽缸的精密度,把活塞和阀门也做得光滑、严密。从而比纽科门蒸汽机大大提高了热效率和可靠性。由于这种蒸汽机把往复的直线运动变成为连续而均匀的圆周运动,因而可以经过传动装置带动一切机器运转,成为能普遍用于工业和交通运输业的“万能动力机”。这种高效率的蒸汽机很快取代了旧式的蒸汽机,被各工业部门迅速采用。从此,动力机、传动机和工作机组成了机器生产系统,成为产业近代化的核心。

到19世纪30年代,蒸汽机广泛应用到纺织、冶金、采煤、交通等部门去,很快引起了一场技术革命。美国人富尔顿发明了用瓦特蒸汽机作动力的轮船。英国人史蒂芬逊发明了用瓦特蒸汽机作动力的火车。瓦特的蒸汽机成为真正的国际性发明,它有力地促进了欧洲18世纪的产业革命,推动世界工业进入了“蒸汽时代”。

1819年,84岁的瓦特在家中安然与世长辞了。他生前对人类的科学事业作出了杰出的贡献,各国人民怀念他。1824年,在他逝世5周年时,伦敦公众为他在有名的威斯敏斯特大教堂树立了一座纪念碑。瓦特终生刻苦学习,孜孜不倦地致力于科学事业,在前人成就的基础上,发明了蒸汽机,为人类科学技术的发展作出了划时代的贡献。为了纪念瓦特这位伟大的发明家,人们把常用的功率单位定为瓦特,简称瓦。他的芳名将永远刻在人类的历史上。

④ 蒸汽机是怎样发明的

在 17 世纪末 18 世纪初,随着矿产品需求量的增大,矿井越挖越深,许 多矿井都遇到了严重的积水问题。为了解决矿井的排水问题,当时一般靠马 力转动辘轳来排除积水,但一个煤矿需要养几百匹马,这就使排水费用很高 而使煤矿开采失去意义。

发明家们对排水问题思考着解决的办法。英国的塞维里最早发明了蒸汽泵排水。 塞维里是一位对力学和数学很感兴趣的军事机械工程师,又当过船长,
具有丰富的机械技术知识。1698 年,他发明了把动力装置和排水装置结合在 一起的蒸汽泵。塞维里称之为“蒸汽机”。
塞维里蒸汽泵的工作原理,是利用密闭容器内蒸汽凝结形成的真空,用 大气压力把低水位的水,通过吸人管压人容器,然后再用蒸汽将容器中的水 压向高处排出。
这是一种没有活塞的蒸汽机,虽然燃料消耗很大,也不太经济,但它是 人类历史上第一台实际应用的蒸汽机。这样,蒸汽动力技术基本完成了从实 验科学到应用技术的转变。

1705 年,英国的纽可门设计制成了一种更为实用的蒸汽机。 纽可门生于英国达特马斯的一个工匠家庭,年青时在一家工厂当铁工。从 1680 年,工匠考利合伙做采矿工具的生意,由于经常出人矿山,非 常熟悉矿井的排水难题,同时发现塞维里蒸汽泵在技术上还很不完善,便决 心对蒸汽机进行革新。
为了研制更好的蒸汽机,纽可门曾向塞维里本人请教,并专程前往伦敦, 拜访著名物理学家胡克,获得厂一些必要的科学实验和科学理论知识。
纽可门认为,塞维里蒸汽泵有两大缺点,一是热效率低,原因是由于蒸
汽冷凝是通过向汽缸内注人冷水实现的,从而消耗了大量的热;二是不能称 为动力机,基本上还是一个水泵,原因在于汽缸里没有活塞,无法将火力转 变为机械力,从而不可能成为带动其他工作机的动力机。
对此,纽可门进行了改进。
针对热效率问题,纽可门没有把水直接在汽缸中加热汽化,而是把汽缸 和锅炉分开,使蒸汽在锅炉中生成后,由管道送人汽缸。这样,一方面由于 锅炉的容积大于汽缸容积,可以输送更多的蒸汽,提高功率;另一方面由于 锅炉和汽缸分开,发动机部分的制造就比较容易。
针对火力的转换,纽可门吸收了巴本蒸汽泵的优点,引人了活塞装置,
使蒸汽压力、大气压力和真空在相互作用下推动活塞作往复式的机械运动。 这种机械运动传递出去,蒸汽泵就能成为蒸汽机。
纽可门通过不断地探索,综合了前人的技术成就,吸收了塞维里蒸汽泵
快速冷凝的优点,吸收了巴本蒸汽泵中活塞装置的长处,设计制成了气压式 蒸汽机。
纽可门蒸汽机,实现了用蒸汽推动活塞做一上一下的直线运动,每分钟
往返 16 次,每往返一次可将 45.5 升水提高到 46.6 米。该机即被用于矿井的 排水。

⑤ 谁发明了蒸汽机

世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗(Hero of Alexandria)于1世纪发明的汽转球(回Aeolipile),不过它答只不过是一个玩具而已。 约1679年法国物理学家丹尼斯·巴本在观察蒸汽逃离他的高压锅后制造了第一台蒸汽机的工作模型。约与此同时萨缪尔·莫兰也提出了蒸汽机的主意。1698年托马斯·塞维利、1712年托马斯·纽科门和1769年詹姆斯·瓦特制造了早期的工业蒸汽机,他们对蒸汽机的发展都做出了自己的贡献。1807年罗伯特·富尔顿第一个成功地用蒸汽机来驱动轮船。
瓦特并不是蒸汽机的发明者,在他之前,早就出现了蒸汽机,即纽科门蒸汽机,但它的耗煤量大、效率低。瓦特运用科学理论,逐渐发现了这种蒸汽机的毛病所在。从1765年到1790年,他进行了一系列发明,比如分离式冷凝器、汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞、行星式齿轮、平行运动连杆机构、离心式调速器、节气阀、压力计等等,使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍多,最终发明出了现代意义上的蒸汽机。

⑥ 谁发明了蒸汽机

不是瓦特 是他发明了改良蒸汽机抄!

第一台蒸汽机是法国物理学家德尼斯·帕潘1688年用一个圆筒和活塞发明制造的。瓦特是改良蒸汽机的发明者.
1705年,纽克曼经过长期研究,综合帕潘和塞维利发明的优点,创造了
空气蒸汽机。

瓦特经过反复实践,在1796年制成了有分离冷凝器的单动式蒸汽机。
这种蒸汽机比纽克曼的蒸汽机有显著的优点,可节省75%的燃料。
1782年,他又成功地制造了联协式蒸汽机

⑦ 谁发明了蒸汽机

1705年,英国铁匠纽康来门设计了源著名的纽康门大汽机,广泛地应用于矿山排水。但是纽康门机有一个最大的缺点:耗煤量太大。难怪有人戏说:“谁要使用纽康门机,就得有一个铁矿做原料,一个煤矿做燃料。”

“怎么来克服耗煤太大的缺点呢?”英国工程师、发明家瓦特认真思索这个问题。瓦特针对这个问题对纽康门机进行了改造,在这个基础上终于发明了蒸汽机,使其用煤量减少了3/4。瓦特的蒸汽机于1769年在英国获得专利。蒸汽机的诞生,使人类的生产力发生了一次巨大的飞跃。

⑧ 蒸汽机的发明

瓦特发明蒸汽机并不是来源幼时的灵感,而是吸收前人的成功和他个人艰专苦努力的成属果。

在公元10年-70年,古希腊数学家希罗发明了一种叫汽转球的蒸汽机,但是这是蒸汽机的雏形,在1695年,英国工程师塞维利制造出来几台蒸汽泵,主要用来抽水。此后纽科门等人继续研制蒸汽机,在1705年试制了第一台真正可用作动力的蒸汽机,这种蒸汽机被人们称为纽科门蒸汽机。

而瓦特运用科学理论,发现了这种蒸汽机的毛病所在并加以改良,最终发明出来工业用的蒸汽机,1774年,瓦特把自己设计的蒸汽机投入生产,并在1776年波罗姆菲尔德煤矿首次向人们展示其工作状态,也在1776年第一批新型蒸汽机制造成功并应用于实际生产。

瓦特的创造性工作使蒸汽机快速发展,并成为了可以普遍应用的蒸汽机,而且蒸汽机的热效率成倍递增,煤耗大大的下降,所以瓦特是蒸汽机的改良者。

在1807年富尔顿第一成功用蒸汽机来驱动轮船。

⑨ 谁发明蒸汽机

世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗(Hero of Alexandria)于1世纪发明的汽转球(Aeolipile),是蒸汽机的雏形。
约1679年法国物理学家丹尼斯·巴本在观察蒸汽逃离他的高压锅后制造了第一台蒸汽机的工作模型。约与此同时萨缪尔·莫兰也提出了蒸汽机的主意。
1698年托马斯·塞维利、1712年托马斯·纽科门和1769年詹姆斯·瓦特制造了早期的工业蒸汽机,他们对蒸汽机的发展都做出了自己的贡献。1807年罗伯特·富尔顿第一个成功地用蒸汽机来驱动轮船。瓦特运用科学理论,逐渐发现了这种蒸汽机的毛病所在。从1765年到1790年,他进行了一系列发明,比如分离式冷凝器、汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞、行星式齿轮、平行运动连杆机构、离心式调速器、节气阀、压力计等等,使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍多,最终发明出了现代意义上的蒸汽机。
16世纪末到17世纪后期,英国的采矿业,特别是煤矿,已发展到相当的规模,单靠人力、畜力已难以满足排除矿井地下水的要求,而现场又有丰富而廉价的煤作为燃料。现实的需要促使许多人,如英国的帕潘、萨弗里、纽科门等就致力于“以火力提水”的探索和试验。

⑩ 谁发明的蒸汽机

1736年,瓦特生于英国造船业发达的格拉斯哥城附近的格里诺克镇。他的祖父和叔叔是机械工人,父亲是造船工人。因为家里穷,瓦特几乎没上过学,但在家庭的影响下,从小就懂得了不少机械制造的知识,培养了制造机械的兴趣。瓦特18岁那年进格拉斯哥城学习手艺,后来又去伦敦专门学习机械制造业。1757年,瓦特到格拉斯格大学当实验员,专门制作和修理教学仪器。大学为瓦特提供了良好的学习与实践的机会。他孜孜不倦地学习,还掌握了德文和意大利文,一有机会就向大学里的教授请教,有时还和他们争论科学技术问题。

1763年,外边送到大学里的一台蒸汽机要瓦特负责修理。瓦特和另外几个人详细地研究起来。

这台蒸汽机是一个名叫纽克曼的苏格兰铁匠发明制造的,这在当时是最先进的蒸汽机了。在纽克曼之前,有许多人都对蒸汽当作动力用于生产怀着很大的兴趣。1688年,法国物理学家德尼斯·帕潘,曾用一个圆筒和活塞制造出第一台简单的蒸汽机。但是,帕潘的发明没有实际运用到工业生产上。十年后,英国人托易斯·塞维利发明了蒸汽抽水机,主要用于矿井抽水。1705年,纽克曼经过长期研究,综合帕潘和塞维利发明的优点,创造了空气蒸汽机。

经过认真研究,瓦特发现纽克曼蒸汽机有许多缺陷,主要是燃料耗费太大,笨拙,应用的范围有限,只能用于矿井抽水和灌溉,瓦特决心造一台比它更好的蒸汽机。

一年之后,瓦特自己制造的蒸汽机开始点火了。但水沸腾起来之后,蒸汽机一动不动,水汽从里面冒了出来,屋子里搞得雾气腾腾,原来蒸汽机漏汽,瓦特的第一次试验失败了。

“我一定能成功!”瓦特相信自己的能力。

但是,大学里并不支持他制造蒸汽机。当时,造一台蒸汽机需要几千英镑,而瓦特一年的工资也才不过35英镑,他只好向朋友求助。一个经营铁工厂和煤厂,名叫巴克的朋友为他提供经费,给予他很多帮助。当试验眼看就要成功的时候,巴克却突然破产,瓦特又走投无路了。

“瓦特,我给你带好消息了。”正当瓦特在自己的实验室里一筹莫展的时候,好心的巴克却在四处奔走,想法为瓦特寻找支持者。

“什么好消息,快告诉我。”瓦特兴奋起来,感到事情又有希望了。

“伯明翰有一个铁器制造商,叫马太·波尔敦,他答应为你提供经费。”

“他有什么条件?”

“他将为试制蒸汽机提供一切费用,并且维持你的生活,直到这个事业获利为止。你要用蒸汽机专利权的三分之二,作为对他的补偿。”

“好,我同意了!”

瓦特很快赶到伯明翰,在那里,经过反复实践,终于在1796年制成了有分离冷凝器的单动式蒸汽机。这种蒸汽机比纽克曼的蒸汽机有显著的优点,可节省75%的燃料。

瓦特并没满足于已取得的成就,1782年,他又成功地制造了联协式蒸汽机。1784年,瓦特对它进行了改进,为它增加了一种自动调节蒸汽机速率的装置,使它能适用于各种机械的运动。从此之后,纺织业、采矿业、冶金业、造纸业、陶瓷业等工业部门,都先后采用蒸汽机作为动力了。

1807年,美国人富尔把瓦特的蒸汽机装在轮船上,从此,航运中的帆船时代结束了。

1814年,英国人史蒂芬把瓦特的蒸汽机装在火车上,陆路运输的新时代开始了。

19世纪三、四十年代,蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用,这就是所谓的“蒸汽时代。”

瓦特逝世于1819年,后人为了纪念他的伟大发明,把发电机和电动机的功率计算单位称为“瓦特”。现代家庭用的电灯、电暖器、电熨斗的功率都称为“瓦”,那是“瓦特”的简称,也是为了纪念他为人类作出的杰出贡献。

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