蒸汽机是如何发明的？

瓦特是怎么发明蒸汽机的？~

工业革命之父瓦特，在发明蒸汽机道路上的曲折故事

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。

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。

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茌平县13332057126： 蒸汽机的发明 - ？
丙都博乐： 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苦努力的成果.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...

茌平县13332057126： 蒸汽机是怎么发明的 - ？
丙都博乐： 希望你能成为科学家,从教科书上看,就是瓦特发明的! 争论这个问题,实在没什么实质意义. 就算不是瓦特发明的又有什么意义你,都1百多年过去了! 90%的困难你现在想都没有想到,你都不知道那是困难. 创业的第一天起,你每天要面...

茌平县13332057126： 蒸汽机是谁发明的?怎样发明的? - ？
丙都博乐： 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...

茌平县13332057126： 蒸汽机是谁发明的 - ？
丙都博乐： 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. 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. 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,真正推广了蒸汽机.

茌平县13332057126： 瓦特是如何发明蒸汽机的? ？
丙都博乐： 瓦特(1736 ~ 1819),英国发明家,机械师.蒸汽机的主要发明人之一.他于1736年出生于英国苏格兰西部的格林诺格镇.瓦特从小身体虚弱,到了人学年龄,仍不能去...

茌平县13332057126： 谁最早发明蒸汽机? - ？
丙都博乐： 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.

茌平县13332057126： 蒸汽机是怎样诞生的？
丙都博乐： 是西方人根据水转的风扇动能而想到并发明的.瓦特改良了蒸汽机!望采纳

茌平县13332057126： 瓦特发明蒸汽机的故事 - 瓦特是怎样发明蒸汽机?瓦特是怎样发明蒸汽机的 ？
丙都博乐： 先更正你一点,瓦特是改良了蒸汽机,不是发明. 纽可门及其助手卡利在1705年发明了大气式蒸汽机,用以驱动独立的提水泵,被称为纽科门大气式蒸汽机.这种蒸汽机...

茌平县13332057126： 蒸汽机是谁发明的 - 谁发明蒸汽机? ？
丙都博乐： 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. 你听说过“水壶的故事”吗?故事中说,瓦特小的时候,...