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蒸汽機(jī)模型船(蒸汽機(jī)為什么不能成為現(xiàn)代的交通工具,?)
來源:cdfbk.cn    時(shí)間:2023-03-06 23:46    點(diǎn)擊:251   編輯:admin

一、蒸汽機(jī)為什么不能成為現(xiàn)代的交通工具,?

一,、蒸汽機(jī)不一定需要蒸汽來操作,任何高壓氣可以用來操作蒸汽機(jī),。有時(shí)人們用高壓氣來操作小的模型來測試一個(gè)新型式的可行性,。

二、現(xiàn)代蒸汽機(jī)的最大的優(yōu)點(diǎn)是它幾乎可以利用所有的燃料將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,。不像內(nèi)燃機(jī)那樣對(duì)其燃料很挑剔,。此外沒有蒸汽機(jī)的話原子能無法被使用,。原子反應(yīng)堆既不直接產(chǎn)生機(jī)械能,又不直接產(chǎn)生電能,,原子反應(yīng)堆實(shí)際上只是加熱水,,這個(gè)水被沸騰后的蒸汽通過蒸汽機(jī)來轉(zhuǎn)化為有用的功。蒸汽不一定需要通過燃燒來產(chǎn)生,,比如使用太陽能聚熱器也可以產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)蒸汽機(jī),。

三、有時(shí)人們也使用兩個(gè)面積總和與最大的那個(gè)活塞的面積相同的小一些的活塞來取代最大的那個(gè)活塞,,這樣的引擎可以四步工作,,比較平穩(wěn)。這種蒸汽機(jī)尤其對(duì)海上的輪船非常重要,,因?yàn)樗恼羝谧龉Φ倪^程中不斷減壓后可以重新進(jìn)入鍋爐加熱,。海上的輪船必須節(jié)約用水,因?yàn)樗赡芎荛L時(shí)間無法補(bǔ)充水,,而陸上的蒸汽機(jī)則可以不斷加水,。一直到二,戰(zhàn),大多數(shù)商船都使用這種蒸汽機(jī),。1905年以前所有的戰(zhàn),艦也使用這種蒸汽機(jī),。缺點(diǎn)是它的效率稍低。

二,、金一南蒸汽機(jī)是誰發(fā)明的,?

最早的蒸汽機(jī)雛形是古希臘數(shù)學(xué)家希羅發(fā)明的,之后法國物理學(xué)家丹尼斯·巴本,、法國物理學(xué)家德尼斯·帕潘都為蒸汽機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用做出過貢獻(xiàn),;蒸汽機(jī)最終應(yīng)用于生產(chǎn)生活上,是因?yàn)檎材匪埂ね咛氐母倪M(jìn)發(fā)明,,為它增加了一種自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽機(jī)速率的裝置,,使它能適用于各種機(jī)械的運(yùn)動(dòng)。

蒸汽機(jī)的發(fā)明過程:

1世紀(jì)時(shí),,古希臘數(shù)學(xué)家亞歷山大港的希羅就發(fā)明汽轉(zhuǎn)球,,這是最初蒸汽機(jī)的雛形。

1679年法國物理學(xué)家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋后制造了第一臺(tái)蒸汽機(jī)的工作模型,。約與此同時(shí)薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機(jī)的主意,。

1688年,法國物理學(xué)家德尼斯·帕潘,,曾用一個(gè)圓筒和活塞制造出第一臺(tái)簡單的蒸汽機(jī),。但是,帕潘的發(fā)明沒有實(shí)際運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)上,。

1705年,,紐克曼經(jīng)過長期研究,,綜合帕潘和塞維利發(fā)明的優(yōu)點(diǎn),創(chuàng)造了空氣蒸汽機(jī),。

1757年,,瓦特到格拉斯格大學(xué)當(dāng)實(shí)驗(yàn)員,專門制作和修理教學(xué)儀器,。大學(xué)為瓦特提供了良好的學(xué)習(xí)與實(shí)踐的機(jī)會(huì),。他孜孜不倦地學(xué)習(xí),還掌握了德文和意大利文,,一有機(jī)會(huì)就向大學(xué)里的教授請(qǐng)教,,有時(shí)還和他們爭論科學(xué)技術(shù)問題。

1763年,,外邊送到大學(xué)里的一臺(tái)蒸汽機(jī)要瓦特負(fù)責(zé)修理,。瓦特和另外幾個(gè)人詳細(xì)地研究起來。經(jīng)過認(rèn)真研究,,瓦特發(fā)現(xiàn)紐克曼蒸汽機(jī)有許多缺陷,,主要是燃料耗費(fèi)太大,笨拙,,應(yīng)用的范圍有限,只能用于礦井抽水和灌溉,,瓦特決心造一臺(tái)比它更好的蒸汽機(jī),。

1784年,瓦特對(duì)它進(jìn)行了改進(jìn),,為它增加了一種自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽機(jī)速率的裝置,,使它能適用于各種機(jī)械的運(yùn)動(dòng)。從此之后,,紡織業(yè),、采礦業(yè)、冶金業(yè),、造紙業(yè),、陶瓷業(yè)等工業(yè)部門,都先后采用蒸汽機(jī)作為動(dòng)力了,。

1807年,,美國人富爾把瓦特的蒸汽機(jī)裝在輪船上,從此,,航運(yùn)中的帆船時(shí)代結(jié)束了,。

1814年,英國人史蒂芬把瓦特的蒸汽機(jī)裝在火車上,,陸路運(yùn)輸?shù)男聲r(shí)代開始了,;后來蒸汽機(jī)在歐洲和北美被廣泛采用,,這就是所謂的“蒸汽時(shí)代?!?/p>

三,、1765年,哪個(gè)英國人發(fā)明了蒸汽機(jī),?

詹姆斯·瓦特

瓦特(1736- -1819)出身于英國造船工人家庭,,年輕時(shí)就喜歡自械,后來到格拉斯哥上大學(xué),。1765年,, 他制造了第一臺(tái)蒸汽機(jī),1768年,,他制成第一臺(tái)裝有冷卻器的蒸汽機(jī)樣機(jī),。

蒸汽機(jī)的重要性難以估量,它自發(fā)明后就被廣泛應(yīng)用于工廠,,幾乎成為所有機(jī)器的動(dòng)力,,改變了人們的生產(chǎn)方式,極大地推動(dòng)了技術(shù)進(jìn)步,,并拉開了工業(yè)革命的序幕,。蒸汽機(jī)為一系列精密加工的革新提供了可能,更高的工藝保證了各種機(jī)器包括蒸汽機(jī)本身性能的提高,。

四,、蒸汽機(jī)的發(fā)展歷程?

世界上第一臺(tái)蒸汽機(jī)是由古希臘數(shù)學(xué)家亞歷山大港的希羅(Hero of Alexandria)于1世紀(jì)發(fā)明的汽轉(zhuǎn)球(Aeolipile),,這是蒸汽機(jī)的雛形,。

詹姆斯·瓦特(James Watt).

約1679年法國物理學(xué)家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋后制造了第一臺(tái)蒸汽機(jī)的工作模型。同時(shí)代的薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機(jī)的主意,。

1698年托馬斯·塞維利和1712年托馬斯·紐科門制造了早期的工業(yè)蒸汽機(jī),,他們對(duì)蒸汽機(jī)的發(fā)展都做出了自己的貢獻(xiàn)。1807年羅伯特·富爾頓第一個(gè)成功地用蒸汽機(jī)來驅(qū)動(dòng)輪船,。瓦特運(yùn)用科學(xué)理論,,逐漸發(fā)現(xiàn)了這種蒸汽機(jī)的毛病所在。從1765年到1790年,,他進(jìn)行了一系列發(fā)明,,比如分離式冷凝器、汽缸外設(shè)置絕熱層,、用油潤滑活塞,、行星式齒輪、平行運(yùn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)、離心式調(diào)速器,、節(jié)氣閥,、壓力計(jì)等等,使蒸汽機(jī)的效率提高到原來紐科門機(jī)的3倍多,,最終發(fā)明出工業(yè)用蒸汽機(jī),。

16世紀(jì)末到17世紀(jì)后期,英國的采礦業(yè),,特別是煤礦,,已發(fā)展到相當(dāng)?shù)囊?guī)模,單靠人力,、畜力已難以滿足排除礦井地下水的要求,,而現(xiàn)場又有豐富而廉價(jià)的煤作為燃料。現(xiàn)實(shí)的需要促使許多人,,如英國的帕潘,、薩弗里、紐科門等就致力于“以火力提水”的探索和試驗(yàn),。

最初的真空蒸汽機(jī)被用來將礦井里的水抽出來,。紐科門的蒸汽機(jī)將蒸汽引入氣缸后閥門被關(guān)閉,然后冷水被撒入汽缸,,蒸汽凝結(jié)時(shí)造成真空,。活塞另一面的空氣壓力推動(dòng)活塞,。在礦井中聯(lián)結(jié)一根深入豎井的桿來驅(qū)動(dòng)一個(gè)泵,。蒸汽機(jī)活塞的運(yùn)動(dòng)通過這根桿傳到泵的活塞來將水抽到井外。

第一個(gè)巨大的改善是將氣缸與凝結(jié)缸通過一個(gè)閥門分開,。瓦特在伯明翰發(fā)明了這個(gè)改進(jìn)。這個(gè)改進(jìn)提高了蒸汽機(jī)的效率,。下一個(gè)改進(jìn)是將閥門的操作自動(dòng)化,。

這些早期的真空蒸汽機(jī)的效率有限,但它們比較安全,,因?yàn)樗鼈兊膲毫Ρ容^低,,在物質(zhì)發(fā)生損壞的情況下機(jī)器向內(nèi)收縮,而不是向外爆炸,。它們的效率受外部氣壓,、氣缸變形、燃燒和沸騰的效率和凝結(jié)能力的限制,。理論最高效率受水在普通大氣壓下比較低的沸騰溫度限制,。使用高溫高壓的蒸汽為蒸汽機(jī)的效率帶來了巨大的提高。但這種蒸汽機(jī)比真空蒸汽機(jī)危險(xiǎn)得多,。鍋爐和機(jī)器的爆炸造成了許多大事故,。安全閥在這里帶來了很大的改進(jìn),,在壓力過高的情況下安全閥放氣減壓。但真正保證安全只有依靠建造,、運(yùn)行和維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)和安全規(guī)則,。

薩弗里制成的世界上第一臺(tái)實(shí)用的蒸汽提水機(jī),在1698年取得標(biāo)名為“礦工之友”的英國專利,。他將一個(gè)蛋形容器先充滿蒸汽,,然后關(guān)閉進(jìn)汽閥,在容器外噴淋冷水使容器內(nèi)蒸汽冷凝而形成真空,。打開進(jìn)水閥,,礦井底的水受大氣壓力作用經(jīng)進(jìn)水管吸入容器中;關(guān)閉進(jìn)水閥,,重開進(jìn)汽閥,,靠蒸汽壓力將容器中的水經(jīng)排水閥壓出。待容器中的水被排空而充滿蒸汽時(shí),,關(guān)閉進(jìn)汽閥和排水閥,,重新噴水使蒸汽冷凝。如此反復(fù)循環(huán),,用兩個(gè)蛋形容器交替工作,,可連續(xù)排水。

薩弗里的提水機(jī)依靠真空的吸力汲水,,汲水深度不能超過六米,。為了從幾十米深的礦井汲水,須將提水機(jī)裝在礦井深處,,用較高的蒸汽壓力才能將水壓到地面上,,這在當(dāng)時(shí)無疑是困難而又危險(xiǎn)的。

紐科門及其助手卡利在1705年發(fā)明了大氣式蒸汽機(jī),,用以驅(qū)動(dòng)獨(dú)立的提水泵,,被稱為紐科門大氣式蒸汽機(jī)。這種蒸汽機(jī)先在英國,,后來在歐洲大陸得到迅速推廣,,它的改型產(chǎn)品直到19世紀(jì)初還在制造。紐科門大氣式蒸汽機(jī)的熱效率很低,,這主要是由于蒸汽進(jìn)入汽缸時(shí),,在剛被水冷卻過的汽缸壁上冷凝而損失掉大量熱量,只在煤價(jià)低廉的產(chǎn)煤區(qū)才得到推廣,。

蒸汽機(jī)火車頭

1764年,,英國的儀器修理工詹姆斯·瓦特為格拉斯哥大學(xué)修理紐可門蒸汽機(jī)模型時(shí),注意到了這一缺點(diǎn),并于1765年發(fā)明了設(shè)有與汽缸壁分開的凝汽器的蒸汽機(jī),,并于1769年取得了英國的專利,。初期的瓦特蒸汽機(jī)仍用平衡杠桿和拉桿機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)提水泵,為了從凝汽器中抽除凝結(jié)水和空氣,,瓦特裝設(shè)了抽氣泵,。他還在汽缸外壁加裝夾層,用蒸汽加熱汽缸壁,,以減少冷凝損失,。

瓦特的創(chuàng)造性工作使蒸汽機(jī)迅速地發(fā)展,他使原來只能提水的機(jī)械,,成為了可以普遍應(yīng)用的蒸汽機(jī),,并使蒸汽機(jī)的熱效率成倍提高,煤耗大大下降,。因此瓦特是蒸汽機(jī)的改良者,。

自18世紀(jì)晚期起,蒸汽機(jī)不僅在采礦業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,,在冶煉,、紡織、機(jī)器制造等行業(yè)中也都獲得迅速推廣,。它使英國的紡織品產(chǎn)量在20多年內(nèi)(從1766年到1789年)增長了5倍,,為市場提供了大量消費(fèi)商品,加速了資金的積累,,并對(duì)運(yùn)輸業(yè)提出了迫切要求,。

在船舶上采用蒸汽機(jī)作為推進(jìn)動(dòng)力的實(shí)驗(yàn)始于1776年,經(jīng)過不斷改進(jìn),,至1807年,,美國的富爾頓制成了第一艘實(shí)用的明輪推進(jìn)的蒸汽機(jī)船“克萊蒙”號(hào)。此后,,蒸汽機(jī)在船舶上作為推進(jìn)動(dòng)力歷百余年之久,。

1800年,英國的特里維西克設(shè)計(jì)了可安裝在較大車體上的高壓蒸汽機(jī),。1803年,他把它用來推動(dòng)在一條環(huán)形軌道上開動(dòng)的機(jī)車,,找來喜歡新奇玩意兒的人乘坐,,向他們收費(fèi),這就是機(jī)車的雛型,。英國的史蒂芬孫將機(jī)車不斷改進(jìn),,于1829年創(chuàng)造了“火箭”號(hào)蒸汽機(jī)車,該機(jī)車拖帶一節(jié)載有30位乘客的車廂,時(shí)速達(dá)46公里/時(shí),,引起了各國的重視,,開創(chuàng)了鐵路時(shí)代。

19世紀(jì)末,,隨著電力應(yīng)用的興起,,蒸汽機(jī)曾一度作為電站中的主要?jiǎng)恿C(jī)械。1900年,,美國紐約曾有單機(jī)功率達(dá)五兆瓦的蒸汽機(jī)電站,。

蒸汽機(jī)的發(fā)展在20世紀(jì)初達(dá)到了頂峰。它具有恒扭矩,、可變速,、可逆轉(zhuǎn)、運(yùn)行可靠,、制造和維修方便等優(yōu)點(diǎn),,因此曾被廣泛用于電站、工廠,、機(jī)車和船舶等各個(gè)領(lǐng)域中,,特別在軍艦上成了當(dāng)時(shí)唯一的原動(dòng)機(jī)。

需要特別注意的是,,許多教科書上(歷史書,、物理書)說瓦特是蒸汽機(jī)的發(fā)明者。這是誤傳,。蒸汽機(jī)是英國人薩維利(Savery)于1698年,、紐可門(Newcomen)于1705年各自獨(dú)立發(fā)明的,用于礦井抽水,。當(dāng)時(shí)效率很低,。

1765年,瓦特在修理紐可門機(jī)的基礎(chǔ)上,,對(duì)蒸汽機(jī)做了重大改進(jìn),,使冷凝器與汽缸分離,發(fā)明曲軸和齒輪傳動(dòng)以及離心調(diào)速器等,,使蒸汽機(jī)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化,,大大提高了蒸汽機(jī)的效率。瓦特的這些發(fā)明,,仍使用在現(xiàn)代蒸汽機(jī)中,,為紀(jì)念瓦特的貢獻(xiàn),功率的單位名稱以其姓氏命名

五,、蒸汽機(jī)的工作原理以及它的能量轉(zhuǎn)化,?

蒸汽機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的往復(fù)式動(dòng)力機(jī)械,。蒸汽機(jī)的出現(xiàn)曾引起了18世紀(jì)的工業(yè)革命。直到20世紀(jì)初,,它仍然是世界上最重要的原動(dòng)機(jī),,后來才逐漸讓位于內(nèi)燃機(jī)和汽輪機(jī)等。

16世紀(jì)末到17世紀(jì)后期,,英國的采礦業(yè),,特別是煤礦,已發(fā)展到相當(dāng)?shù)囊?guī)模,,單靠人力,、畜力已難以滿足排除礦井地下水的要求,而現(xiàn)場又有豐富而廉價(jià)的煤作為燃料?,F(xiàn)實(shí)的需要促使許多人,,如英國的帕潘、薩弗里,、紐科門等就致力于“以火力提水”的探索和試驗(yàn),。

薩弗里制成的世界上第一臺(tái)實(shí)用的蒸汽提水機(jī),在1698年取得標(biāo)名為“礦工之友”的英國專利,。他將一個(gè)蛋形容器先充滿蒸汽,,然后關(guān)閉進(jìn)汽閥,在容器外噴淋冷水使容器內(nèi)蒸汽冷凝而形成真空,。打開進(jìn)水閥,,礦井底的水受大氣壓力作用經(jīng)進(jìn)水管吸入容器中;關(guān)閉進(jìn)水閥,,重開進(jìn)汽閥,,靠蒸汽壓力將容器中的水經(jīng)排水閥壓出。待容器中的水被排空而充滿蒸汽時(shí),,關(guān)閉進(jìn)汽閥和排水閥,,重新噴水使蒸汽冷凝。如此反復(fù)循環(huán),,用兩個(gè)蛋形容器交替工作,,可連續(xù)排水。

薩弗里的提水機(jī)依靠真空的吸力汲水,,汲水深度不能超過六米,。為了從幾十米深的礦井汲水,須將提水機(jī)裝在礦井深處,,用較高的蒸汽壓力才能將水壓到地面上,,這在當(dāng)時(shí)無疑是困難而又危險(xiǎn)的。

紐科門及其助手卡利在1705年發(fā)明了大氣式蒸汽機(jī),,用以驅(qū)動(dòng)獨(dú)立的提水泵,,被稱為紐科門大氣式蒸汽機(jī)。這種蒸汽機(jī)先在英國,,后來在歐洲大陸得到迅速推廣,,它的改型產(chǎn)品直到19世紀(jì)初還在制造。紐科門大氣式蒸汽機(jī)的熱效率很低,,這主要是由于蒸汽進(jìn)入汽缸時(shí),,在剛被水冷卻過的汽缸壁上冷凝而損失掉大量熱量,只在煤價(jià)低廉的產(chǎn)煤區(qū)才得到推廣,。

1764年,,英國的儀器修理工瓦特為格拉斯哥大學(xué)修理紐科門蒸汽機(jī)模型時(shí),注意到了這一缺點(diǎn),,并于1765年發(fā)明了設(shè)有與汽缸壁分開的凝汽器的蒸汽機(jī),,并于1769年取得了英國的專利。初期的瓦特蒸汽機(jī)仍用平衡杠桿和拉桿機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)提水泵,,為了從凝汽器中抽除凝結(jié)水和空氣,,瓦特裝設(shè)了抽氣泵。他還在汽缸外壁加裝夾層,,用蒸汽加熱汽缸壁,,以減少冷凝損失。

1782年前后,,瓦特將機(jī)器進(jìn)一步改進(jìn),,完成了兩項(xiàng)重要發(fā)明:在活寒工作行程的中途,關(guān)閉進(jìn)汽閥,,使蒸汽膨脹作功以提高熱效率,;使蒸汽在活塞兩面都作功(雙作用式),以提高輸出功率,。這時(shí)的活塞既要向下拉動(dòng)杠桿又要向上推動(dòng)杠桿,,扇形平衡杠桿和拉鏈已不再適用,瓦特使發(fā)明了平行四邊形機(jī)構(gòu),。瓦特還于18世紀(jì)末將曲柄連桿機(jī)構(gòu)用在蒸汽機(jī)上,。

瓦特的創(chuàng)造性工作使蒸汽機(jī)迅速地發(fā)展,他使原來只能提水的機(jī)械,,成為了可以普遍應(yīng)用的蒸汽機(jī),,并使蒸汽機(jī)的熱效率成倍提高,煤耗大大下降,。因此瓦特是蒸汽機(jī)最主要的發(fā)明人,。

自18世紀(jì)晚期起,蒸汽機(jī)不僅在采礦業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,,在冶煉,、紡織,、機(jī)器制造等行業(yè)中也都獲得迅速推廣。它使英國的紡織品產(chǎn)量在20多年內(nèi)(從1766年到1789年)增長了5倍,,為市場提供了大量消費(fèi)商品,,加速了資金的積累,并對(duì)運(yùn)輸業(yè)提出了迫切要求,。

在船舶上采用蒸汽機(jī)作為推進(jìn)動(dòng)力的實(shí)驗(yàn)始于1776年,經(jīng)過不斷改進(jìn),,至1807年,美國的富爾頓制成了第一艘實(shí)用的明輪推進(jìn)的蒸汽機(jī)船“克萊蒙脫”號(hào),。此后,,蒸汽機(jī)在船舶上作為推進(jìn)動(dòng)力歷百余年之久。

1801年,,英國的特里維西克提出了可移動(dòng)的蒸汽機(jī)的概念,,1803年,這種利用軌道的可移動(dòng)蒸汽機(jī)首先在煤礦區(qū)出現(xiàn),,這就是機(jī)車的雛型,。英國的斯蒂芬森將機(jī)車不斷改進(jìn),于1829年創(chuàng)造了“火箭”號(hào)蒸汽機(jī)車,,該機(jī)車拖帶一節(jié)載有30位乘客的車廂,,時(shí)速達(dá)46公里/時(shí),引起了各國的重視,,開創(chuàng)了鐵路時(shí)代,。

19世紀(jì)末,隨著電力應(yīng)用的興起,,蒸汽機(jī)曾一度作為電站中的主要?jiǎng)恿C(jī)械,。1900年,美國紐約曾有單機(jī)功率達(dá)五兆瓦的蒸汽機(jī)電站,。

蒸汽機(jī)的發(fā)展在20世紀(jì)初達(dá)到了頂峰,。它具有恒扭矩、可變速,、可逆轉(zhuǎn),、運(yùn)行可靠、制造和維修方便等優(yōu)點(diǎn),,因此曾被廣泛用于電站,、工廠、機(jī)車和船舶等各個(gè)領(lǐng)域中,,特別在軍艦上成了當(dāng)時(shí)唯一的原動(dòng)機(jī),。

蒸汽機(jī)按蒸汽在活塞一側(cè)或兩側(cè)工作,可分為單作用和雙作用式,;按汽缸布置方式,,可分為立和臥式,;按蒸汽是在一個(gè)汽缸中膨脹或依次連續(xù)在多個(gè)汽缸中膨脹,可分為單脹式和多脹式,;按蒸汽在汽缸中的流向,,可分為回流式和單流式;按排汽方式和排汽壓力可分為凝汽式,、大氣式和背壓式。

簡單蒸汽機(jī)主要由汽缸,、底座,、活塞、曲柄連桿機(jī)構(gòu),、滑閥配汽機(jī)構(gòu),、調(diào)速機(jī)構(gòu)和飛輪等部分組成,汽缸和底座是靜止部分,。從鍋爐來的新蒸汽,,經(jīng)主汽閥和節(jié)流閥進(jìn)入滑閥室,受滑閥控制交替地進(jìn)入汽缸的左側(cè)或右側(cè),,推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),。

蒸汽機(jī)的發(fā)展首先體現(xiàn)在功率和效率的提高,而這又主要取決于蒸汽參數(shù)的提高,。初期蒸汽機(jī)的蒸汽壓力僅為0.11~0.13兆帕,,19世紀(jì)初才達(dá)到0.35~0.7兆帕,20世紀(jì)20年代曾用到6~10兆帕,。在蒸汽溫度上,,19世紀(jì)末還不超過250℃,而到20世紀(jì)30年代曾用到450~480℃,。

至于效率,,瓦特初期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的蒸汽機(jī),按燃料熱值計(jì)總效率不超過3%,;到1840年,,最好的凝汽式蒸汽機(jī)總效率可達(dá)8%;到20世紀(jì),,蒸汽機(jī)最高效率可達(dá)到20%以上,。

在轉(zhuǎn)速方面,18世紀(jì)末瓦特蒸汽機(jī)僅40~50轉(zhuǎn)/分,;20世紀(jì)初轉(zhuǎn)速達(dá)到100~300轉(zhuǎn)/分,,個(gè)別蒸汽機(jī)曾達(dá)到2500轉(zhuǎn)/分。在功率方面,,最初單機(jī)功率僅幾馬力,,20世紀(jì)初的一臺(tái)船用蒸汽機(jī)的功率可達(dá)25000馬力,。

隨著蒸汽參數(shù)和功率的提高,蒸汽已不可能在一個(gè)汽缸中繼續(xù)膨脹,,還必須在相連接的汽缸中繼續(xù)膨脹,,于是出現(xiàn)了多級(jí)膨脹的蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)因受到潤滑油閃點(diǎn)的限制,,所用蒸汽的最高溫度一般都不超過400℃,,機(jī)車,船用等移動(dòng)式蒸汽機(jī)還略低一些,,多數(shù)不高于350℃,。考慮到膨脹的可能性和結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性,,常用壓力在2.5兆帕以下,。蒸汽參數(shù)受到限制,從而也限制了蒸汽機(jī)功率的進(jìn)一步提高,。

蒸汽機(jī)的出現(xiàn)和改進(jìn)促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,,但同時(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展反過來又向蒸汽機(jī)提出了更高的要求,如要求蒸汽機(jī)功率大,、效率高,、重量輕、尺寸小等,。盡管人們對(duì)蒸汽機(jī)作過許多改進(jìn),,不斷擴(kuò)大它的使用范圍和改善它的性能,但是隨著汽輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展,,蒸汽機(jī)因存在不可克服的弱點(diǎn)而逐漸衰落,。

蒸汽機(jī)的弱點(diǎn)是:離不開鍋爐,整個(gè)裝置既笨重又龐大,;新蒸汽的壓力和溫度不能過高,,排氣壓力不能過低,熱效率難以提高,;它是一種往復(fù)式機(jī)器,,慣性力限制了轉(zhuǎn)速的提高;工作過程是不連續(xù)的,,蒸汽的流量受到限制,,也就限制了功率的提高。

因此,,拋棄了笨重鍋爐的內(nèi)燃機(jī),,最終以其重量輕,體積小、熱效率高和操作靈活等優(yōu)點(diǎn),,在船舶和機(jī)車上逐漸取代了蒸汽機(jī),。汽輪機(jī)則以其熱效率高、單機(jī)功率大,、轉(zhuǎn)速高,、單位功率重量輕和運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn),將蒸汽機(jī)排擠出了電站,。

接著電動(dòng)機(jī)又以其使用方便,,代替了蒸汽機(jī)在工業(yè)設(shè)備中的應(yīng)用。然而小功率蒸汽機(jī)熱效率比汽輪機(jī)高,,所以在產(chǎn)煤區(qū)或只有劣質(zhì)燃料的地區(qū)或某些特殊場合,,蒸汽機(jī)仍有發(fā)揮作用的余地。

蒸汽機(jī)有很大的歷史作用,,它曾推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)甚至社會(huì)的發(fā)展。隨著它的發(fā)展而建立的熱力學(xué)和機(jī)構(gòu)學(xué)為汽輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),;汽輪機(jī)繼承了蒸汽機(jī)以蒸汽為工質(zhì)的特點(diǎn),,和采用凝汽器以降低排汽壓力的優(yōu)點(diǎn),摒棄了往復(fù)運(yùn)動(dòng)和間斷進(jìn)汽的缺點(diǎn),;內(nèi)燃機(jī)繼承了蒸汽機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)形式,,采用了將燃油直接輸入汽缸內(nèi)燃燒的方式,形成了熱效率高得多的熱力循環(huán),;同時(shí),,蒸汽機(jī)所采用的汽缸、活塞,、飛輪,、飛錘調(diào)速器,閥門和密封件等,,均是構(gòu)成多種現(xiàn)代機(jī)械的基本元件,。

六、仿真蒸汽機(jī)模型火車哪個(gè)牌子好,?

牌子很多,,看樓主喜歡哪類車?yán)玻?/p>

最近我比較喜歡小眾和看著比較怪異的機(jī)車,比如scale train的big blow,,第三代燃?xì)廨啓C(jī)車模型……