Question

История изобретения тепловых машин

Answer 1

История паровых машин

Многие считают, что история паровых машин началась лишь в конце 17 века в Англии. Но это не совсем верно.

Еще в первом веке до нашей эры, одним из великих ученых древней Греции, Героном Александрийским был написан трактат «Пневматика» . В нем описывались машины использовавшие энергию тепла. Наиболее интересными для нас, были две тепловые машины.

Эолипил - шар «Эола» , вращался вокруг своей оси под действием выходящего из него пара. Фактически это был прообраз будущих паровых турбин.

Еще одним замечательным устройством Герона Александрийского был привод дверей храма, открывающихся под действием огня зажженного на алтаре. При детальном разборе в этой сложной системе механизмов мы можем увидеть первый паровой насос.

Все тепловые машины созданные Героном Александрийским использовались лишь в качестве игрушек. Они не были востребованы в свое время.

Настоящая история паровых машин начинается лишь в 17 веке. Одним из первых, кто создал действующий прообраз паровой машины, был Дени Папен. Паровая машина Папена, была фактически лишь набросками, моделью. Он так и не сумел создать настоящую паровую машину, которая могла бы использоваться на производстве. Но его труды не были забыты на тысячелетия как труды Герона. Все его идеи нашли применение в следующем поколении паровых машин.

Если точно установить, кто первым в истории техники создал паровую машину очень сложно, то вот кто первым запатентовал и применил на практике свою паровую машину известно достоверно. В 1698 году, Англичанин Томас Севери, зарегистрировал первый патент на устройство «для подъема воды и для получения движения всех видов производства при помощи движущей силы огня…» . Как видите описание патента очень расплывчато. В действительности, им был создан первый паровой насос. Единственное что он мог делать, поднимать воду. При этом КПД насоса был крайне низким, потребление угля было просто огромно. Поэтому основное применение насос получил на угольных шахтах. Им откачивали грунтовые воды.

В 1712 году, мир увидел паровую машину Томаса Ньюкомена. Паровая машина Ньюкомена вобрала в себя лучшие идеи из паровой машины Папена и парового насоса Севери. В ней для совершения движения применялся паровой цилиндр с поршнем как в паровой машине Папена. При этом пар получали отдельно, в паровом котле, как в паровом насосе Севери.

Несмотря на серьезный прорыв в создании паровых машин, свое основное распространение машина Ньюкомена получила только как привод для водяных насосов. Главные недостатки, паровой машины Ньюкомена заключались в ее огромных размерах и большом потреблении угля. Попытки применить ее для привода пароходов не увенчались успехом.

Более 50 лет паровая машина Ньюкомена оставалась неизменной. В 1763 году, Джеймсу Уатту, работавшему механиком в университете Глазго, предлагают починить паровую машину Ньюкомена. В процессе работы с машиной Ньюкомена, Уатт приходит к мысли, что неплохо бы ее усовершенствовать.

Во-первых, Уатт решает, что паровой цилиндр надо держать постоянно горячим. Так можно будет сократить расход угля. Для этого он создает конденсатор для охлаждения пара. Следующее, что он делает, изменяет принцип работы парового цилиндра. Если в паровой машине Ньюкомена рабочий ход машина свершала под действием атмосферного давления, то в паровой машине Уатта, поршень свершал рабочий ход под действием давления пара. Благодаря этому можно было увеличить давление в цилиндре и уменьшить размер паровой машины.

В 1773 году, Уатт, строит свою первую действующую паровую машину. А в 1774 году, совместно с промышленником Метью Болтоном, Уатт открывает компанию по производству паровых машин. Дела шли успешно и Болтон, просит Уатта создать паровую машину для своего нового листопрокатного завода.

В 1884 году, Уатт создает первую универсальную паровую машину. Ее основное назначение – привод промышленных станков. С этого момента, паровая машина перестает быть привязана к угольным шахтам. Ее начинают применять на заводах, уста

Answer 2

История изобретения тепловых машин насчитывает несколько веков и связана с различными учеными и инженерами, которые внесли важные вклады в развитие этой области. Вот краткое описание этой истории:

1. Ранние шаги (XVII-XVIII века): - Денис Папен: В конце XVII века французский инженер Денис Папен создал прототип паровой турбины. Его работа была первым шагом в направлении использования пара для двигательных целей.

- Томас Ньюкомен (1712): Британский инженер Томас Ньюкомен разработал паровой двигатель, который применялся для откачивания воды из шахт. Однако его машина была неэффективной и не использовала высокого давления пара.

2. Джеймс Уатт и усовершенствование паровой машины (1765-1775): - Джеймс Уатт: Шотландский инженер Джеймс Уатт внес существенные изменения в конструкцию паровой машины. Он улучшил эффективность, уменьшил потребление топлива и повысил мощность. Его конструкции включали двойной цилиндр и механизм конденсации пара.

3. Развитие двигателей в XIX веке: - Джордж Стефенсон (1814): Британский инженер Джордж Стефенсон создал первый коммерчески успешный паровой поезд, называемый "Блу Рокет". Это стало важным этапом в развитии транспорта на паровой тяге.

- Николаус Отто (1876): Немецкий инженер Николаус Отто изобрел четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, который стал основой для современных бензиновых двигателей.

- Рудольф Дизель (1892): Немецкий инженер Рудольф Дизель изобрел дизельный двигатель, который работает на более высоких давлениях и эффективен в использовании топлива.

4. Электричество и тепловые машины (XIX-XX века): - Никола Тесла (конец XIX века): Хотя Тесла больше известен своими работами в области электричества, его исследования также касались тепловых процессов, и он предложил несколько усовершенствований для тепловых машин.

5. Современные тепловые машины (XX век и далее): - В течение XX века и далее инженеры и ученые продолжали усовершенствовать тепловые машины. Развитие технологии привело к созданию различных видов двигателей, включая газовые турбины, электрические двигатели и другие.

Сегодня тепловые машины играют важную роль в различных областях, включая производство электроэнергии, транспорт и промышленность. Они постоянно совершенствуются с использованием новых технологий и материалов.