蒸汽机的发明有哪些应用?
蒸汽机的发明运用了将热能转换为机械能. 直到1769年瓦特(J.Watt)进一步改进后,蒸汽机才得到广泛应用。
蒸汽机有一个锅炉室,把水加热,当水受热气化后变成水蒸汽,同时体积膨胀,靠巨大的气压来推动活塞运动,产生机械能,其中有一定的装置主要是类似活塞式抽水机中的凡尔,控制蒸汽推动活塞往复动动,再通过曲柄连杆机构把活塞的往复动动转化成转动.以此来推动各种设备做功,将内能转化为机械能。
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。
蒸汽机发明的故事:
1736年1月19日,在英国造船业中心苏格兰格拉斯哥市附近的一个小镇格林诺克,詹姆斯·瓦特出生了。
瓦特的父亲是一个熟练的造船装配工人。瓦特从小体弱多病,不能按时入学,只能在家接受父母的启蒙教育。瓦特从小就善于观察事物,勤于思考,更喜欢自己动手。碰到一些问题,他常常冥思苦想,如醉如痴,往往被人误解,在学校时,有的同学叫他“神经质的呆子”。
瓦特很喜欢几何学,有一次家里来了一位客人,看见瓦特蹲在地上,用粉笔东划西划,不去上学,就以为瓦特是个“不肯上进的孩子”,父亲笑着让客人细看,原来小瓦特正在解一道几何难题。
后来,瓦特进了格林诺克的文法学校,数学成绩特别优秀。由于身体不好,没有毕业就退学,继续在家里自学,15岁时,他自学完成了《物理学原理》等书籍。
他经常到父亲的工厂去,动手操作机器,制作各种机械模型,修理航海仪器,进行化学和电学实验。经过几年努力,他获得丰富的木工、金属冶炼的加工等工艺技术,为后来的发明创造打下基础。一次,他和姨妈坐在炉子旁,恰巧炉上壶里的水开了,壶盖在蒸汽的推动下发出了声响,这一现象引起他极大的兴趣。他不起身灌开水,却死死地盯着被蒸汽掀起的壶盖。姨妈莫名其妙,还责怪他是个“懒孩子”。就是这一常见的现象激发了瓦特的想象和探索,使他逐渐悟出了这一现象的科学原理,促成了他的伟大的发明。
1753年,父亲经商破产,家里一贫如洗,他只能到格拉斯哥一家钟表店里去学手艺。
1755年,他去伦敦,给有名的机械师摩尔根当学徒。由于瓦特刻苦学习,不久就能制造难度较高的象限仪、罗盘和经纬仪等仪器。
刚满20岁的瓦特由于患严重的风湿病,劳累过度而病倒了,只好回家休养。身体稍有好转,他又去格拉斯哥,想以仪器修造者的身份开业,但因学手艺没有满师,当地行会不准他开业。
1757年,经朋友介绍,瓦特进格拉斯哥大学当了修理教学仪器的工人。这所学校仪器设备较完善,这使他在修理仪器的实践中掌握了先进技术,开阔了眼界。
在大学里,他认识了化学家约瑟夫·布莱克和约翰·鲁宾逊,并从他们那儿学到不少科学理论知识。他们3人对改进蒸汽机都颇有兴趣,经常聚在一起,热烈讨论。
1764年,格拉斯哥大学的一台纽可门蒸汽机的教学模型坏了,让瓦特来修理,瓦特不但很快地修好了这台模型,而且对这台最先进的蒸汽机作了深入研究。
他向布莱克等人请教,终于找到纽可门蒸汽机耗煤量大,效率低的原因。原来在纽可门蒸汽机中,蒸汽在汽缸中膨胀做功,又在缸中冷凝,汽缸一会儿加热、一会儿冷却,因此浪费很多的热量。
1765年5月,瓦特找到解决问题的途径:在汽缸外面,单独设置一个蒸汽冷凝器。他立即租了一间地下室,借资金来进行试制。
他和几个助手夜以继日地试验,经过无数次的试验,终于在1768年制造出一种能够运转的蒸汽机。
1769年1月5日,他申请专利获得批准。这台单动作蒸汽机,采用了各种新措施,如:用油来润滑活塞,在汽缸外设置绝热层等。
结果它的耗煤量大大降低,只是纽可门蒸汽机的1/4,动作又比纽可门蒸汽机迅速、灵活。
一些本来因为排水困难要关闭的煤矿,使用瓦特的“单动作蒸汽机”后,生产很快得到恢复。
1782年,他又得到“双动作蒸汽机”的专利。1784年,他在他的一份专利里提出“平行连杆机构”,有了它,蒸汽机具有更广泛的实用性。
4年后,瓦特发明离心调速器和节气阀;1790年,他又完成汽缸示功器的发明。至此,瓦特才算完成了对蒸汽机的整个发明过程。到19世纪30~40年代,蒸汽机已在全世界广泛应用,正式进入了“蒸汽时代”。
瓦特由此成了伯明翰太阴学会的成员。1785年被选为伦敦皇家学会会员,1806年被授予格拉斯哥大学法学博士头衔,1814年被接收为法国科学家学会的国外会员。
瓦特除了蒸汽机的发明外,还发明一种液体比重计,一种信件复印机,最先提议用螺旋桨来推进轮船,第一个采用“马力”作为功率的单位。
蒸汽机的发明对于19世纪欧洲的工业革命起了巨大的促进作用。后人为纪念这位伟大的发明家,把功率单位定名为“瓦特”。
1765年,英国的詹姆斯•瓦特发明了蒸汽机,为舰船采用蒸汽动力创造了条件。19世纪初,军舰开始采用蒸汽机,这标志着舰船动力的第一次重大革命。1807年,美国人罗伯特•富尔顿设计并建成了第1艘明轮蒸汽舰“克莱蒙特”号,它使用木头和煤作燃料,时速可达3000米。1815年,富尔顿为美国建造了第1艘蒸汽动力战舰“德莫洛戈斯”号,1819年,美国的蒸汽船“萨凡纳”号首次横渡了大西洋。1820年,第1艘铁壳蒸汽船建成。
蒸汽机的发明有哪些应用?
1765年,英国的詹姆斯•瓦特发明了蒸汽机,为舰船采用蒸汽动力创造了条件。19世纪初,军舰开始采用蒸汽机,这标志着舰船动力的第一次重大革命。1807年,美国人罗伯特•富尔顿设计并建成了第1艘明轮蒸汽舰“克莱蒙特”号,它使用木头和煤作燃料,时速可达3000米。1815年,富尔顿为美国建造了第1...
还有哪些人利用蒸汽机发明和创造了什么
3、蒸汽机船 蒸汽机船是术语船舶工程的以往复式蒸汽机为主机的船。在英国工业第一次工业革命后,瓦特还发明了蒸汽机船。使用蒸汽机作为推进引擎的各种船。早期的蒸汽机船配备了一整套的帆。蒸汽机只是作为辅助动力来驱动安装在船两侧的桨艇。4、蒸汽发生器 蒸汽发生器(俗称锅炉)是利用燃料的热能或其...
汽机蒸汽机的发明
尽管第一台带有冷凝器的蒸汽机在热效率上有显著提升,但在作为动力机驱动其他工作机的能力上仍存在局限。这表明瓦特的蒸汽机尽管有了显著改进,但还不是真正的动力机,还需进一步改进和发展。
蒸汽机的发明
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(HeroofAlexandria)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·帕潘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...
蒸汽机的发明和应用?
高压蒸汽机引擎有多种造型,但最主要的是往复活塞和汽轮机。往复式双动带压蒸汽技术被发明后下一个重要的改进是使用双动活塞,带压蒸汽在一个汽缸压力降低到普通大气压或在其凝结过程中可以推动另一个汽缸。大多数往复式引擎今天使用这个技术。汽缸完全封闭来防止蒸汽逃散。一根滑杆通过一根摇臂轴和曲壁将往复运动转换...
蒸汽机的发明的意义是什么?
蒸汽机的发明的意义是推动了机械工业甚至社会的发展。蒸汽机有很大的历史作用,它曾推动了机械工业甚至社会的发展,解决了大机器生产中最关键的问题,推动了交通运输空前的进步。随着它的发展而建立的热力学和机构学为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础;汽轮机继承了蒸汽机以蒸汽为工质的特点,和采用凝汽...
蒸汽时代的主要发明有哪些
第一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...
蒸汽机的发明者是谁?
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17...
蒸气机的发明和应用
历史将蒸气机的发明赋予了西方,西方文明从此在百多年间世界领先.而事实上,蒸汽机的发明凝洁着西方众多发明家的辛勤和智慧……巴本的原始蒸汽机。 进入17世纪以来,意大利、英国、法国的科学家们开始了蒸汽的研究.一些蒸汽引 动装置相继产生.到17世纪末期,一位名叫巴本的法国技师制成了世界上第一台...
蒸汽机是谁发明的?
牛考门蒸汽机效率非常低,只能用于煤矿排水。1764年瓦特在修理一台牛考门蒸汽机时,自己对这种机器发生了兴趣。瓦特虽然只受过一年的机械制造训练,但却具有非凡的发明天才。他对牛考门机所做的改进非常重要,所以人们认为是他发明了第一台有实用价值的蒸汽机。瓦特所做的第一项重大革新就是增加一个独立...
中叔姣头孢:[答案] 蒸汽机的应用具有划时代的意义,对人类社会的各个方面都产生了极其深远的影响,到了20世纪乃至今天也没有完全失去其作为动力机的意义.正如马克思所说,蒸汽机的发明与应用,在短时间内改变了整个世界的面貌. 一.促进了交通运输业的革新....
建湖县17832852862: 蒸汽机的发明有什么作用 - ?
中叔姣头孢: 蒸汽机发明的作用: 蒸气替代了人类劳动缩短了社会必要劳动时间,推动了社会生产力的发展 揭开了人类工业文明的序幕.
建湖县17832852862: 简要说说蒸汽机的发明有什么作用 - ?
中叔姣头孢:[答案] 蒸汽机的发明,意味着机器大规模代替劳动力成为可能.揭开了工业革命的序幕,推动了社会生产力的发展.进一步完善了资本主义体系但是,发明了蒸汽机的英国人,却拿着它到处侵略,破坏他国的文明.虽然看起来生产力发展了,可...
建湖县17832852862: 蒸汽机的发明有什么作用 - ?
中叔姣头孢:[答案] 蒸汽机发明的作用: 蒸气替代了人类劳动缩短了社会必要劳动时间,推动了社会生产力的发展 揭开了人类工业文明的序幕.
建湖县17832852862: 蒸汽机的应用有什么应用? ?
中叔姣头孢: 蒸汽机的应用,1874年林德冷冻机的发明,使啤酒的工业化大生产成为现实
建湖县17832852862: 蒸汽机的发明作用 - ?
中叔姣头孢: 瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展,他使原来只能提水的机械,成为了可以普遍应用的蒸汽机,并使蒸汽机的热效率成倍提高,煤耗大大下降.因此瓦特是蒸汽机的改良者. 自18世纪晚期起,蒸汽机不仅在采矿业中得到广泛应用,在冶炼...
建湖县17832852862: 蒸汽机的发明有什么意义?它的原理和作用是什么?急用. - ?
中叔姣头孢:[答案] 蒸汽机有很大的历史作用,它曾推动了机械工业甚至社会的发展.随着它的发展而建立的热力学和机构学为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础;汽轮机继承了蒸汽机以蒸汽为工质的特点,和采用凝汽器以降低排汽压力的优点,摒弃了往复运动和间断进...
建湖县17832852862: 蒸汽机蒸汽机的发明给社会带来的积极作用 - ?
中叔姣头孢: ①被广泛运用于生产,推动机器生产和工厂的普及; ②广泛应用于交通工具(轮船、火车),促进交通运输业的发展,使世界更紧密地联成一体,促进世界市场初步形成;能源结构发生变化 蒸汽机的广泛使用,使煤成为主要能源. ③蒸汽机的广泛使用,使煤成为主要能源,世界能源结构发生变化. ④极大提高生产力,使人类跨入“蒸汽时代”.
建湖县17832852862: 蒸汽机的发明有何意义 - ?
中叔姣头孢: 蒸汽机在历史上有很大的作用,它曾推动了机械工业甚至社会的发展.随着它的发展而建立的热力学和机构学为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础;汽轮机继承了蒸汽机以蒸汽为工质的特点,和采用凝汽器以降低排汽压力的优点,摒弃了往复运动和间断进汽的缺点;内燃机继承了蒸汽机的基本结构和传动形式,采用了将燃油直接输入汽缸内燃烧的方式,形成了热效率高得多的热力循环;同时,蒸汽机所采用的汽缸、活塞、飞轮、飞锤调速器,阀门和密封件等,均是构成多种现代机械的基本元件.
建湖县17832852862: 18世纪至19世纪上半期利用蒸汽机做动力发明的新交通工具有哪些 - ?
中叔姣头孢:[答案] 火车、汽船