Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Паровой двигатель как сделать


Паровой двигатель своими руками. Второй вариант


Всем привет с вами kompik92!
И это вторая часть создания парового двигателя!
Здесь представлен его более сложный вариант, который более мощный и интересный! Хотя он требует больше средств и инструментов. Но как говорят: «Глаза боятся, а руки делают»! Поэтому приступим!

Думаю уже все кто видел мои прошлые посты знает что сейчас будет. Не знаете?

Правила безопасности:

  1. Когда двигатель работает, и вы хотите его перенести, используйте щипцы, толстые перчатки или не проводящий тепло материал!
  2. Если вы хотите сделать двигатель сложнее или мощнее, лучше узнать у кого-либо чем экспериментировать! Неправильная сборка может привести к взрыву котла!
  3. Если вы хотите взять работающий двигатель, не направляйте пар на людей!
  4. Не блокируйте пар в банке или трубке, паровой двигатель может взорваться!

Всё все понятно?
Приступим!

Всё что нам нужно есть здесь:

  • Банка со вместимостью 4 литра (лучше всего хорошо вымытая)
  • Банка со вместимостью 1 литр
  • 6 метровая медная труба из с диаметром (с этого момента «дм»)6мм
  • Лента из металла
  • 2 пробки которые легко сжать.
  • Распределительная коробка из металла формы «круг» (ну не похоже это на круг...)
  • Хомут кабельный, который можно присоединить с распределительной коробкой.
  • Медная трубка с длинной 15 сантиметров и диаметром 1.3 сантиметра
  • Металлическая сетка 12 на 24 см
  • 35 сантиметров упругой пластмассовой трубочки с дм 3 мм
  • 2 хомута для пластмассовых трубок
  • Уголёк (только лучшие)
  • Шпажка стандартная для барбекю
  • Дюбель из дерева с длинной 1.5 см и дм 1.25 см (с дыркой с одной стороны)
  • Отвёртка (крестовая)
  • Дрель с разными свёрлами
  • Молоток из металла
  • Ножницы по металлу
  • Плоскогубцы

Ухх.. Это будет сложно... Ладно, давай-те начнём!

1. Сделайте прямоугольник в банке. Вырежьте прямоугольник используя плоскогубцы на стенке площадью 15см на 5см недалеко от дна. Мы сделали отверстие для нашей топки, именно тут мы будем поджигать уголь.


2. Поставьте сетку Согните ножки у сетки, и так чтобы длина ножек была 6 см каждый, а потом поставьте его на ножке внутри банки. Это будет отделитель для угля.

3. Вентиляция. Сделайте полукруглые отверстия по периметру на крышке, используйте плоскогубцы. Для хорошего огня, вам понадобится много воздуха и хорошая вентиляция.

4. Мастерим змеевик. Смастерите змеевик из трубки из меди длинной 6 метров, отмерьте от окончания трубки 30 см, и с этого места отмерьте 5 мотков дм 12 см. Остальную часть трубки сделайте 15 мотков по 8 см. У вас будет ещё 20 см.

5. Прикрепление змеевика. Закрепите змеевик через вентиляцию. При помощи змеевика мы будем нагревать воду.

6. Загружаем уголёк.Загрузите уголёк и поставьте змеевик в верхнюю банку и хорошо закройте крышку. Этот уголь вам часто придётся менять.

7. Делаем дырки. Сделайте при помощи дрели дырки с дм 1 см в литровой банке. Расположите их: в середине сверху, и еще двойку дырок сбоку с таким-же дм на одной вертикальной линии, одна чуть выше основания и одна недалеко крышки.

8. Закрепите трубки. Сделайте дырки с диаметром чуть меньше вашей пласт. трубочки через обе пробки. Потом разрежьте пласт.трубку на 25 и 10 см, а потом закрепите трубки в пробки, а в нихвтисните в дырки банок, а потом зажмите их хомутом. Мы сделали вход и выход змеевика, снизу идёт вода, а из верхней выходит пар.

9. Установка трубок. Поставьте маленькую на большую банку и закрепите верхний 25 сантиметровый провод к левому от топки проходу змеевика, а маленькую 10 сантиметровую к его правому выходу. Потом хорошо закрепите их при помощи металлической ленты. Мы закрепили выходы трубок к змеевику.

10. Закрепляем закрепительную коробку. Используя отвертка, а также молоточка отцепите середину круглой металлической коробки. Заблокируйте хомут для кабеля стопорным кольцом. Прикрепите 15 сантиметровую трубку из меди с дм 1,3 сантиметров в хомут, так чтобы медная труба выходила на пару см ниже дырки в коробке. Закруглите края выходящего конца внутрь используя молоток до 1 сантиметра. Закрепите уменьшенное окончание в верхнюю дырку маленькой банки.

11. Добавляем дюбель. Используйте стандартную шпажку из дерева под барбекю и прикрепите любой её конец в дюбель. Вставьте эту конструкцию в верхнюю медную трубку. Мы сделали поршень который будет подниматься когда пара будет слишком много в маленькой банке, кстати можно добавить еще флажок для красоты.

12. Подготовительные действия. Уберите на время закрепительную коробочку и залейте ⅔ воды в верхнюю банку (где-то 0.3333 литра) проверьте чтобы нигде не протекало, Крепко закройте крышки (желательно молотком) и поставьте закрепительную коробку (тоже молотком) на место.

13. ОГОНЬ!!! Скомкайте лист газеты и подложите его в топку нашего парового двигателя. Подождите пока уголь начнет гореть. По мере нагревания, в маленькую банку пойдет пар, а после некоторого времени он начнет поднимать шпажку. Добавьте или убавьте вес шпажки так, чтобы она ходила вверх и вниз.

ГОТОВО!!! Хорошего вам дня!
С вами был kompik92!


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Как работают паровые двигатели?

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 25 июля 2019 года.

Вообразите, что живете только на угле и вода и до сих пор достаточно энергии бежать со скоростью более 100 миль в час! Это именно то, что может сделать паровоз. Хотя эти гигантские механические динозавры в настоящее время вымерли из большинства железные дороги в мире, паровые технологии живут в сердцах людей и локомотивы, подобные этому, до сих пор ходят как туристические достопримечательности на многих железные дороги.

Паровозы были оснащены паровыми двигателями и заслуживают того, чтобы вспомнил, потому что они охватили мир через промышленный Революция 18 и 19 веков. Паровые двигатели ранжируются с машины, самолеты, телефоны, радио и телевидение среди величайших изобретений всех времен. Они чудеса техники и отлично примеры техники, но под всем этим дымом и паром, как точно они работают?

Фото: маленький, недавно восстановленный паровоз работает на Суонедж железной дороге, Англия.Великая Западная железная дорога 0-6-2 Танк 6695 был спасен от свалки в 1979 году и потребовалось 26 лет, чтобы восстановить его до полного рабочего состояния за счет 200 000 фунтов стерлингов (около 400 000 долларов США).

Что питает паровой двигатель?

Требуется энергия, чтобы сделать абсолютно все Вы можете думать о - кататься на скейтборде, летать на самолете, ходить в магазины или водить машину вниз ул. Большая часть энергии, которую мы используем для транспортировки сегодня, поступает из масло, но это не всегда так. До начала 20-го века уголь был любимое в мире топливо, и оно питало все от поездов и кораблей на злополучные паровые самолеты, изобретенные американским ученым Сэмюэл П.Лэнгли, ранний конкурент братьев Райт. Что было так особенное про уголь? Есть много этого внутри Земли, так что это было относительно недорогой и широко доступный.

Уголь является органическим химическим веществом, что означает это основано на элементе углерод. Уголь образуется в течение миллионов лет, когда останки погибших растения захоронены под камнями, сжатыми давлением, и приготовленный внутренним теплом Земли. Вот почему это называется ископаемое топливо. Комки угля - это действительно комки энергия. Углерод внутри них связан с атомами водорода и кислород соединениями, называемыми химическими связями.Когда мы сжигаем уголь на костре, связи распадаются, и энергия выделяется в форме тепла.

Уголь содержит примерно , то есть половину энергии на килограмм, чем чистое ископаемое топливо, такое как бензин, дизельное топливо и керосин, - и это одна из причин, почему паровые двигатели должны сжигать так много.

Фото: основные части паровоза. Нажмите на маленькое фото, чтобы увидеть гораздо большее. Это бывший британский железнодорожный стандарт 4МТ, паровоз № 80104 (построен в Брайтоне в 1955 году) работает на Суонедж железной дороге, Англия в августе 2008 года.Прочитайте, как он был восстановлен из ржавой кучи и возвращен в сервис его владельцы, Южные Локомотивы, в 80104 Восстановление.

Что такое паровой двигатель?

Паровой двигатель - это машина, которая сжигает уголь для выделения тепла энергия, которую он содержит, - это пример того, что мы называем тепловым двигателем. Это немного похоже на гигантский чайник, сидящий на угольном огне. Тепло от огня кипит вода в чайнике и превращает его в пар. Но вместо того, чтобы бесполезно взрывать воздух, как пар из чайника, пар захватывается и используется для питания машина.Давайте узнаем, как!

Как работает паровой двигатель

Грубо говоря, в паровом двигателе есть четыре разные части:

  1. Пожар, где горит уголь.
  2. Бойлер, полный воды, который огонь нагревает, чтобы произвести пар.
  3. Цилиндр и поршень, скорее как велосипедный насос, но очень больше. Пар из котла подается в цилиндр, вызывая поршень двигаться в одну сторону, а затем в другую. Это в и из движения (который также известен как «возвратно-поступательное движение») используется для езды...
  4. Машина прикреплена к поршню. Это может быть что угодно от водяной насос для заводской машины ... или даже гигантский паровоз бег по железной дороге.

Это очень упрощенное описание, конечно. На самом деле сотни или даже тысячи деталей самый маленький локомотив.

Пошаговое

Легче всего увидеть, как все работает в нашей маленькой анимации паровоза, внизу. Внутри кабины локомотива вы загружаете уголь в топку (1), которая довольно буквально металлическая коробка содержащий ревущий угольный огонь.Огонь нагревает котел - гигант чайник "внутри паровоза.

Котел (2) в паровозе не очень похож на чайник, который вы использовали бы, чтобы сделать чашку чая, но он работает так же, производя пар под высоким давлением. Котел представляет собой большой резервуар с водой с десятками тонких металлических трубок Бег через него (для простоты мы показываем только один здесь, окрашенный в оранжевый цвет). Трубы идут от топки к дымоходу, перенося тепло и дым от огня с ними (показаны в виде белых точек внутри трубки).Такое расположение котельных труб, как их называют, означает двигателя огонь может нагревать воду в баке котла намного быстрее, поэтому он производит пар быстрее и эффективнее. Вода, которая делает пар либо происходит из цистерн, установленных на боковой части локомотива, или из отдельного вагона, называемого тендером, который тянется за локомотив. (Тендер также предусматривает поставку угля для локомотива.) Вы можете увидеть фото тендера, показывающего его резервуар для воды дальше вниз по этой странице.

Пар, вырабатываемый в котле, стекает в цилиндр (3) только впереди колеса, толкая плотно прилегающий поршень, поршень (4), туда и обратно.Маленький механический затвор в цилиндре, известный как впускной клапан (показано оранжевым цветом) впускает пар. Поршень подключен к одному или больше колес локомотива через своего рода плечо локтя руки сустав называется кривошипно-шатунным (5).

По мере нажатия поршня кривошип и шатун поворачивают колеса локомотива и приводят поезд в движение (6). Когда поршень достиг конца цилиндра, он не может нажать дальше. Импульс поезда (тенденция продолжать движение) несет провернуть вперед, толкая поршень обратно в цилиндр Оно пришло.Клапан подачи пара закрывается. Выпускной клапан открывается и поршень выталкивает пар обратно через цилиндр и поднимает дымоход локомотива (7). Прерывистый глухой звук, который паровой двигатель и его прерывистые клубы дыма случаются, когда поршень движется вперед и назад в цилиндре.

Там есть цилиндр с каждой стороны локомотива и два цилиндра огонь немного не в ногу друг с другом, чтобы всегда есть некоторые сила толкает двигатель вперед.

Типы паровых двигателей

Фото: крупный план поршня и цилиндра в паровом двигателе.

На приведенной выше схеме показан очень простой одноцилиндровый двигатель с паровым двигателем паровоз вниз по рельсам. Это называется роторным пар двигатель, потому что работа поршня состоит в том, чтобы заставить колесо вращаться. Самые ранние паровые двигатели работали совершенно иначе. Вместо того поворачивая колесо, поршень толкал балку вверх и вниз в простой возвратно-поступательное или возвратно-поступательное движение.Поршневой пар двигатели использовались для откачки воды из затопленных угольных шахт в начале 18-ый век.

На нашей диаграмме показан пар, толкающий поршень в одну сторону, и импульс локомотива, едущего в другом направлении. Это называется односторонним действием паровой двигатель, и это довольно неэффективная конструкция, потому что поршень будучи приведенным в действие только половину времени. Намного лучше (хотя немного больше сложный) дизайн использует дополнительные паровые трубы и клапаны, чтобы сделать паровой толчок поршень сначала в одну сторону, а затем в другую.Это называется двойного действия (или противоточный) паровой двигатель. Это более мощный, потому что пар приводит в движение поршень все время. Если вы внимательно посмотрите на колеса типичного парового двигателя, вы увидим, что все сложнее, чем мы видели в простой анимации выше: там гораздо больше техники, чем просто один кривошип и шатун. На самом деле, есть запутанная коллекция блестящих рычагов, скользящих вперед и назад с дотошным точность. Это называется редуктором клапана. Его работа это открывать и закрывать клапаны цилиндров в нужные моменты, чтобы позволить подача пара с обоих концов, чтобы двигатель работал максимально эффективно и мощно, и чтобы он мог ехать задним ходом.Есть довольно много разных типов клапанный механизм; один из самых распространенных дизайнов называется Walschaerts, названный в честь его бельгийский изобретатель Эгид Вальшартс (1820–1901). Танковый двигатель 80104 показано на втором фото на этой странице, имеет клапанный механизм типа Уолшерта, и так же Eddystone, локомотив, изображенный ниже.

Фото: клапанный механизм Walschaerts на типичном большом паровозе, 34028 Eddystone.

Первые паровые двигатели были очень большими и неэффективными, что означает потребовалось огромное количество угля, чтобы заставить их что-либо делать.Поздние двигатели производится пар при гораздо более высоком давлении: пар был произведен в меньший, намного более сильный котел, так что он выдавливается с большей силой и взорвали поршень сильнее. Избыточная сила высокого давления пар двигатели позволили инженерам сделать их легче и компактнее, и именно это проложило путь для паровозов, пароходов, и паровые машины.

Фото: паровые двигатели не могли нести всю воду они нужны для долгого путешествия. Периодически им придется прекратить пополнять счет в резервуары для воды на рельсовой дорожке, подобные этой (сверху) на Суонеджской железной дороге.У более крупных двигателей были тендеры: грузовики, которые они тащили за собой, содержали запасы уголь (перед красной линией, которую мы нарисовали) и вода (за красной линией). Уголь держится под углом пластина внутри тендера, которая делает его естественно наклониться к отверстию впереди, где пожарный может легко сунуть его в топку. Ниже: Вы можете увидеть, как выглядит тендер внутри на этой необычной фотографии пустого тендера, сфотографирован сверху и снизу, снят в Научном центре науки в Бирмингеме, Англия.Этот тендер содержит около 18000 литров (4000 британских галлонов) воды и принадлежит музейному локомотиву города Бирмингем.

Пар действительно умер?

Уголь был дешевым и обильным топливом во времена раннего промышленного Революция, но изобретение бензинового двигателя (бензиновый двигатель) в середине 19 века ознаменовал новую эру: в 20-м веке нефть обогнала уголь как фаворита в мире топлива. Паровые двигатели крайне неэффективны, тратя около 80–90 процентов всей энергии, которую они производят из угля.Это означает, что они должны сжечь огромное количество угля для производства полезного количества энергии.

Паровая машина настолько неэффективна, потому что огонь, который сжигает уголь, полностью отделить (и часто на некотором расстоянии от) цилиндр, который вращается тепловая энергия в паре в механическую энергию, которая питает машина. Эта конструкция называется двигателем внешнего сгорания потому что огонь и котел находятся вне цилиндра. Это неэффективно потому что энергия тратится впустую как тепло и пар от огня, через котел, в цилиндр.Бензиновые и дизельные двигатели основаны на совершенно другой конструкции, называемой двигатель внутреннего сгорания. Бензин или дизельное топливо сжигается внутри цилиндра, а не снаружи, и это делает Двигатели внутреннего сгорания значительно эффективнее. (Вы можете узнать больше о внутреннем и внешнем сгорании в нашем обзоре двигателей.) Нефть также имеет много других преимуществ: она чище угля и делает меньше Загрязнение воздуха, и гораздо легче транспортировать в трубах.

Именно поэтому паровозы исчезли с наших железных дорог - тепловозы были в целом удобнее.Требуются часы, чтобы запустить паровой двигатель, прежде чем вы сможете его использовать; ты можешь Запустите дизельный двигатель менее чем за минуту. Паровые двигатели исчезли с заводов, когда электричество стал более удобным способом питания зданий. Кто хочет загружать уголь на завод каждый день, когда они могут просто нажать на переключатели, чтобы заставить вещи работать?

Художественная работа: Меньше значит больше: в 1960-х годах Великобритания перешла от паровых двигателей к дизельным и электрическим. Последние двигатели были построены там в 1956 году, а самый последний паровоз работал в августе 1968 года.К 1968 году количество работающих локомотивов было примерно на треть меньше, чем в 1962 году, но перевозилось столько же грузов: дизель-электрическая железнодорожная система гораздо эффективнее Источник: взято с использованием данных из «Производительности Британских железных дорог 1962–1968 гг.» К.Д.Джонса, журнал «Экономика и политика транспорта», том. 4, № 2 (май 1970 г.), с. 162–170.

Но вещи не совсем такие, какими кажутся. Пар и уголь никогда не делали исчезнуть - не совсем. Откуда берется электричество, которое мы используем? Было бы здорово, если бы все это происходило из возобновляемых источников энергии (ветряные турбины, солнечные батареи и т. д.), но большая часть этого все еще прибывает из угля, сгорели на электростанциях за несколько миль от наши дома и фабрики.Внутри электростанции, работающей на угле, уголь все еще сжигается для производства пара, приводя в действие подобные мельнице устройства, называемые паровые турбины, которые намного эффективнее паровых двигателей. Как они вращаются, они поворачиваются электромагнитные генераторы и выработки электроэнергии. Итак, вы видите, хотя паровозы исчезли из нашего железные дороги, паровая энергетика жив и здоров - и так же важен, как и всегда!

Фото: некоторые из паровых двигателей, которые работают на линиях наследия были еще относительно новыми, когда они были сняты со службы.Вот этот, Bulleid Pacific № 34070 "Манстон" был построен в 1947 году и снят менее чем через 20 лет (в 1964 году). После долгого восстановления Южными Локомотивами, он вернулся в служба на Суонедж железной дороге в сентябре 2008 года. Удивительно впечатляющее зрелище, оно весит 128 тонн и может развивать скорость более 160 км / ч (100 миль в час).

Кто изобрел паровой двигатель ... и когда?

Вот краткая история мощности пара:

  • 1-й век н.э .: герой Александрии демонстрирует паровую вращающуюся сферу, называемую эолипилом.
  • 16 век н.э .: итальянский архитектор Джованни Бранка (1571–1640) использует паровую струю для вращения лопастей небольшого колеса, в ожидании паровой турбины, разработанной сэром Чарльзом Парсонсом в 1884 году.
  • 1680: голландский физик Кристиан Гюйгенс (1629-1693) делает первый поршневой двигатель, используя простой цилиндр и поршень работает от взрыва пороха. Помощник Гюйгенса Денис Папин (1648 – c.1712) понимает, что пар - это лучший способ для привода цилиндра и поршень.
  • 1698: Томас Савери (ок.1650-1715) развивает паровой водяной насос под названием Шахтерский друг. Это просто поршневой паровой двигатель (или балочный двигатель) для перекачки воды из мин.
  • 1712: англичанин Томас Ньюкомен (1663–1729) развивает Гораздо лучшая конструкция парового водяного двигателя, чем у Savery и обычно приписывают изобретение парового двигателя. Шотландский инженер по имени Джеймс Уотт (1736–1819) выясняет гораздо более эффективный способ получения энергии от пара после улучшения модель двигателя Newcomen.Улучшения Ватта Ньюкомена двигатель привел к широкому распространению пара.
  • 1770: офицер французской армии Николя-Жозеф Кагнот (1725–1804) изобретает паровой трехколесный трактор.
  • 1797: английский горный инженер Ричард Trevithick (1771–1833) разрабатывает паровую версию двигателя Ватта под высоким давлением, прокладывание пути для паровозов.
  • 1803: английский инженер Артур Вульф (1776–1837) делает паровой двигатель с более чем одним цилиндром.
  • 1804: американский промышленник Оливер Эванс (1775-1819) изобретает паровой пассажирский автомобиль.Как и Тревитик, он признает важность пара высокого давления и создает более 50 паровых машин.
  • 1807: американский инженер Роберт Фултон (1765–1815) работает первый пароход по реке Гудзон.
  • 1819: пароходный океанский корабль "Саванна" пересекает Атлантика из Нью-Йорка в Ливерпуль всего за 27 дней.
  • 1825: английский инженер Джордж Стивенсон (1781–1848) строит первую в мире паровую железную дорогу между города Стоктон и Дарлингтон.Начнем с того, что паровозы тянут только тяжелые угольные грузовики, а пассажиров перевозят в конных экипажах.
  • 1830: Ливерпуль и Манчестерская Железная дорога становятся первыми, кто использует паровую энергию для перевозки как пассажиров, так и грузов.
  • 1882: плодовитый американский изобретатель Томас Эдисон (1847–1931) открывает первую в мире коммерческую электростанцию ​​в Перл Улица, Нью-Йорк. Он использует высокоскоростные паровые двигатели для питания генераторы электричества.
  • 1884: английский инженер сэр Чарльз Парсонс (1854-1931) разрабатывает паровую турбину для своей скоростной паровой лодки Turbinia.

Фото: Подумайте о паровых двигателях, и вы, вероятно, подумаете о паровозах, но корабли тоже работали на пару, прежде чем появились дизельные двигатели. Это прекрасно отреставрированный PS Waverley, последний в мире плавучий пароход в океане, построенный в 1947 году и отправившийся на причал Суонидж в сентябре 2009 года.

,

Работа парового двигателя - как работают паровые двигатели

Следующая диаграмма показывает основные компоненты поршневого парового двигателя . Этот тип двигателя будет типичным для паровоза.

Показанный двигатель представляет собой паровой двигатель двойного действия , поскольку клапан позволяет пару высокого давления попеременно воздействовать на обе стороны поршня. Следующая анимация показывает движок в действии.

Вы можете видеть, что золотниковый клапан отвечает за подачу пара высокого давления в обе стороны цилиндра.Управляющий стержень для клапана обычно зацепляется в рычаг, прикрепленный к поперечине , так что движение поперечины также сдвигает клапан. (На паровозе эта связь также позволяет инженеру переводить поезд в обратном направлении.)

Вы можете видеть на этой диаграмме, что отработанный пар просто выходит в воздух. Этот факт объясняет две вещи о паровозах:

  • Это объясняет, почему они должны брать воду на станции - вода постоянно теряется из-за выброса пара.
  • Это объясняет, откуда исходит звук «чу-чу». Когда клапан открывает цилиндр, чтобы выпустить выхлоп пара, пар выходит под большим давлением и делает «чу!» звук, как он выходит. Когда поезд впервые запускается, поршень движется очень медленно, но затем, когда поезд начинает катиться, поршень набирает скорость. Эффект этого - "Чу ..... чу .... чу ... чу-чу-чу-чу", который мы слышим, когда он начинает двигаться.

В паровозе поперечина обычно соединяется с ведущим штоком , а оттуда с соединительными шатунами , которые приводят в движение колеса локомотива.Расположение часто выглядит примерно так:

Этот контент не совместим с этим устройством.

На этой схеме поперечина соединена с ведущим стержнем, который соединяется с одним из трех ведущих колес для поезда. Три колеса связаны через соединительные тяги, чтобы они вращались в унисон.

,

паровой двигатель | Определение, история, влияние и факты

Паровой двигатель , машина, использующая энергию пара для выполнения механической работы через посредство тепла.

Паровая машина Жан-Жозефа-Этьена Ленуара. Hulton Archive / Getty Images

Британика Викторина

Гаджеты и технологии: факты или вымысел?

Цифровые камеры используют пленку.

Далее следует краткая обработка паровых двигателей. Для полной обработки мощности и производства пара и паровых двигателей и турбин, см. Преобразование энергии: Паровые двигатели .

В паровом двигателе горячий пар, обычно подаваемый котлом, расширяется под давлением, и часть тепловой энергии преобразуется в работу. Остальная часть тепла может выходить или, для максимальной эффективности двигателя, пар может конденсироваться в отдельном устройстве, конденсаторе, при сравнительно низких температуре и давлении.Для высокой эффективности пар должен проходить через широкий температурный диапазон вследствие расширения в двигателе. Наиболее эффективные рабочие характеристики, то есть наибольшая производительность труда по отношению к поставляемому теплу, обеспечиваются при использовании низкой температуры конденсатора и высокого давления в котле. Пар можно дополнительно нагревать, пропуская его через перегреватель на пути от котла к двигателю. Обычный пароперегреватель представляет собой группу параллельных труб, поверхность которых подвергается воздействию горячих газов в топке котла.С помощью пароперегревателей пар может быть нагрет до температуры, при которой он не вырабатывается кипящей водой.

В поршневом двигателе с поршневым и цилиндрическим типом парового двигателя пар под давлением поступает в цилиндр с помощью клапанного механизма. Когда пар расширяется, он толкает поршень, который обычно соединяется с кривошипом на маховике для создания вращательного движения. В двигателе двойного действия пар из котла поступает попеременно на каждую сторону поршня. В простом паровом двигателе расширение пара происходит только в одном цилиндре, тогда как в составном двигателе имеется два или более цилиндров увеличивающегося размера для большего расширения пара и более высокой эффективности; первый и самый маленький поршень приводятся в действие исходным паром высокого давления, а второй - паром низкого давления, выпускаемым из первого.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

В паровой турбине пар отводится с высокой скоростью через сопла, а затем течет через ряд неподвижных и движущихся лопастей, заставляя ротор двигаться с высокой скоростью. Паровые турбины более компактны и обычно допускают более высокие температуры и более высокие коэффициенты расширения, чем поршневые паровые двигатели. Турбина является универсальным средством, используемым для выработки большого количества электроэнергии с помощью пара.

Самые ранние паровые двигатели были научными новинками Героя Александрийского в 1 веке до н.э., такими как эолипил, но только в 17 веке были предприняты попытки использовать пар для практических целей. В 1698 году Томас Савери запатентовал насос с клапанами с ручным управлением для подъема воды из шахт путем всасывания путем конденсации пара. Примерно в 1712 году другой англичанин, Томас Ньюкомен, разработал более эффективный паровой двигатель с поршнем, отделяющим конденсирующийся пар от воды.В 1765 году Джеймс Уотт значительно улучшил двигатель Newcomen, добавив отдельный конденсатор, чтобы избежать нагрева и охлаждения цилиндра с каждым ходом. Затем Уатт разработал новый двигатель, который вращал вал, вместо того, чтобы обеспечивать простое движение насоса вверх-вниз, и добавил много других улучшений для создания практичной силовой установки.

Ротационный паровой двигатель Джеймса Уатта с солнечным и планетарным механизмом, оригинальный рисунок, 1788 год. В Музее науки, Лондон. Авторские права Британской короны, Музей науки, Лондон.

Громоздкая паровая каретка для дорог была построена во Франции Николасом-Жозефом Каньо еще в 1769 году.Ричард Тревитик в Англии был первым, кто использовал паровоз на железной дороге; в 1803 году он построил паровоз, который в феврале 1804 года успешно проехал по конному маршруту в Уэльсе. Адаптация парового двигателя к железным дорогам стала коммерческим успехом с Ракетой английского инженера Джорджа Стивенсона в 1829 году. Первым практическим пароходом был буксир Шарлотта Дандас , построенный Уильямом Симингтоном и опробованный в канале Форт и Клайд, Шотландия, в 1802 году.Роберт Фултон применил паровой двигатель к пассажирскому катеру в Соединенных Штатах в 1807 году.

Паровой двигатель Corliss генерировал всю энергию, использованную в Машинном зале на Столетней выставке в Филадельфии, 1876 год. Библиотека Конгресса, Вашингтон, округ Колумбия

Хотя паровой двигатель уступил место двигателю внутреннего сгорания в качестве движителя транспортного средства, интерес к нему возродился во второй половине 20-го века из-за растущих проблем загрязнения воздуха, вызванных сжиганием ископаемого топлива в двигателях внутреннего сгорания. ,


Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020