一、開(kāi)濟(jì)號(hào)航速,?開(kāi)濟(jì)”號(hào)巡洋艦 福州船政局所造第24艘艦,,與“寰泰”、“鏡清”同型,,由船政總監(jiān)吳德章,、李壽田、楊廉臣設(shè)計(jì)監(jiān)造,,1881年11月9日開(kāi)工,,1883年1月11日下水,1883年10月11日試航,。造價(jià):白銀38萬(wàn)6千兩,。艦型:鐵脅雙重木殼撞擊巡洋艦。排水量介紹2200噸 主尺度:艦長(zhǎng)265.8尺,、寬36尺,、艙深15.3尺,吃水18.3尺 動(dòng)力裝置,,三座燃煤鍋爐,,臥式蒸汽主機(jī),,推進(jìn)功率2400匹馬力 航速:航速15節(jié) 二、中國(guó)第一臺(tái)蒸汽機(jī)和第一艘輪船是什么制造成功的,?1862年7月30日,,徐壽和華蘅芳合作制成的輪船汽機(jī)在安慶試演。 徐壽(1818-1884)和華蘅芳(1833-1902)都是江蘇無(wú)錫人,。1862年初,,二人同為曾國(guó)藩保薦,入安慶內(nèi)軍械所,。二人合作,參照外國(guó)文獻(xiàn)資料,,徐壽設(shè)計(jì),,華蘅芳推導(dǎo)計(jì)算,提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù),,制造了一臺(tái)輪船汽機(jī),。這是近代中國(guó)人制造的第一臺(tái)蒸汽機(jī)。7月30日試演成功,,二人都獲“奇才異能”之名,。1864年1月,二人又合作制成一艘木殼輪船“黃鵠”號(hào),,船長(zhǎng)50余尺,,時(shí)速40余里,是中國(guó)自行設(shè)計(jì)的第一艘輪船,。 1840年,,西方的“堅(jiān)船利炮”打開(kāi)了中國(guó)閉關(guān)的國(guó)門(mén)。一批有識(shí)之士提出“師夷長(zhǎng)技以制夷”的口號(hào),,掀起了一場(chǎng)救國(guó)圖強(qiáng)的洋務(wù)運(yùn)動(dòng),。輪船蒸汽機(jī),就是在這樣的時(shí)代背景下孕育而生,。然而,,很遺憾的是,雖然中國(guó)有了第一臺(tái)輪船蒸汽機(jī),,有了第一艘輪船,。但也就是僅此而已,由于種種原因,,這些均未投入實(shí)際使用,。中國(guó)的造船業(yè)也沒(méi)有從此興起。后來(lái)的北洋水師戰(zhàn)艦均花費(fèi)大量白銀從英,、德等國(guó)購(gòu)置,。 三、效率最高的蒸汽機(jī)渦輪式蒸汽機(jī),其原理是高壓蒸汽噴在渦輪葉片上,,帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng),,跟水車(chē)的原理差不多,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,,零件少,,效率比往復(fù)式蒸汽機(jī)高的多. 最早的熱機(jī)原理是我國(guó)的走馬燈,走馬燈也是渦輪機(jī)的萌芽,。最初的熱機(jī)是火藥內(nèi)燃機(jī),,由荷蘭物理學(xué)家惠更斯在1680年提出,這種發(fā)動(dòng)機(jī)就是利用火藥的爆燃來(lái)推動(dòng)活塞做功的,,但是,,這種機(jī)械只停留在理論上,并沒(méi)有搞出來(lái),。值得中國(guó)人(學(xué)機(jī)械的)注意的是:往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)的主要機(jī)構(gòu)都是中國(guó)最先發(fā)明的,!比如:缸體---中國(guó)最先制造的大炮于1332年鑄成,往復(fù)活塞,、曲柄連桿機(jī)構(gòu),、飛輪等都是我國(guó)首創(chuàng)。 火藥內(nèi)燃機(jī)雖然沒(méi)有搞成功,,但是為未來(lái)的蒸汽機(jī)產(chǎn)生了巨大的促進(jìn)作用,。 1690年,惠更斯的助手佩本設(shè)計(jì)出了用蒸汽做功的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī),,這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)尚不能用于實(shí)際生產(chǎn),,作為工業(yè)動(dòng)力源。 1698年,,英國(guó)的軍事工程師薩弗里發(fā)明了一個(gè)使用蒸汽為礦井抽水的機(jī)器,,它可以抽出地下10米深的水。這臺(tái)機(jī)器實(shí)際上就是第一臺(tái)用于工業(yè)生產(chǎn)的蒸汽機(jī),。 1711年,,紐可門(mén)(英國(guó))制造出更好的抽水蒸汽機(jī),其性能有了較大的突破,。從1772年起,,幾乎全英國(guó)的礦井都使用這種蒸汽抽水機(jī)。 1768年,,英國(guó)技工瓦特發(fā)明了熱效率更高的近代蒸汽機(jī),,因此被人們譽(yù)為“蒸汽機(jī)的發(fā)明人”。 總的來(lái)說(shuō),,蒸汽機(jī)是產(chǎn)生于18世紀(jì)的英國(guó),。但是,,蒸汽機(jī)存在著體積龐大,熱效率不高的缺陷,。 由于19世紀(jì)中葉卡諾(法國(guó)人),、邁爾(德國(guó))、格羅夫(英國(guó)),、焦耳(英國(guó)),、克勞修斯(德國(guó))、湯姆生(英國(guó))等人提出并完善了熱力學(xué),,同時(shí)用鋼鐵制造的精密機(jī)械已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn),,從而解決了制造精密圓柱體和螺絲等零件的問(wèn)題,使得內(nèi)燃機(jī)的研制進(jìn)程大大加快,。 1860年,,法國(guó)人雷諾制造出第一臺(tái)可以實(shí)用的內(nèi)燃機(jī)。這是一臺(tái)二沖程,、無(wú)壓縮、電點(diǎn)火的煤氣機(jī),。 1862年,,法國(guó)工程師德羅沙提出等容燃燒的四沖程循環(huán)原理,加上這個(gè)時(shí)候轉(zhuǎn)爐,、平爐煉鋼法已經(jīng)相繼出現(xiàn),,為內(nèi)燃機(jī)制造提供了可靠的原材料----低碳素鋼。 1872年,,德國(guó)鐘表匠雷特曼制成了第一臺(tái)四沖程煤氣內(nèi)燃機(jī),。 1876年,德國(guó)人奧托研制成功一臺(tái)熱效率達(dá)到14%的往復(fù)式活塞四沖程內(nèi)燃機(jī),,此后,,奧托又把內(nèi)燃機(jī)的熱效率提高的20%以上,這種內(nèi)燃機(jī),,就是現(xiàn)在的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的雛形,。奧托也被稱(chēng)為“四沖程內(nèi)燃機(jī)發(fā)明人”。 1881年,,工程師克拉克研制成兩個(gè)汽缸的內(nèi)燃機(jī),。此后不久,汽油機(jī)正式出現(xiàn)了,。 1897年,,完全依靠壓縮著火的柴油機(jī)出現(xiàn)了,它比汽油機(jī)機(jī)構(gòu)跟簡(jiǎn)單,,燃料更便宜,。柴油機(jī)熱效率達(dá)到26%,,它的發(fā)明人是德國(guó)人狄賽爾。因此,,現(xiàn)代汽油發(fā)動(dòng)機(jī)也稱(chēng)為奧托發(fā)動(dòng)機(jī),,柴油機(jī)稱(chēng)為狄賽爾發(fā)動(dòng)機(jī)。 狄賽爾的發(fā)動(dòng)機(jī)并不完善,,還不能方便地利用到工業(yè)生產(chǎn)中,,直到20世紀(jì)20年代發(fā)明燃油噴射系統(tǒng)后,柴油機(jī)才開(kāi)始廣泛地運(yùn)用到各種動(dòng)力機(jī)械中,!本書(shū)的設(shè)定在這里需要書(shū)友們注意,。根據(jù)對(duì)燃油噴射裝置的技術(shù)要求分析,燃油噴射泵完全可以在1902年制造出來(lái),,只是當(dāng)時(shí)沒(méi)有人發(fā)明這個(gè)簡(jiǎn)單的裝置而已,。也就是因?yàn)檫@樣,造成了大型的戰(zhàn)艦很少配置柴油動(dòng)力的現(xiàn)象,。實(shí)際上當(dāng)時(shí)的柴油機(jī)在加上燃油泵和渦輪增壓裝置以后,,完全可以替代蒸汽機(jī)和汽輪機(jī),而且采用彈性安裝法以后,,裝備柴油機(jī)的戰(zhàn)艦不會(huì)出現(xiàn)主機(jī)過(guò)載和主軸過(guò)熱的通病,。柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是省油(航程大),啟動(dòng)迅速(蒸汽機(jī)和汽輪機(jī)需要預(yù)先提升蒸汽壓力),,缺點(diǎn)是機(jī)構(gòu)相比之下復(fù)雜了一些(不計(jì)算汽輪機(jī)鍋爐部分的情況下),,但是用現(xiàn)代(1950年)裝備柴油機(jī)和汽輪機(jī)的艦船比較,裝備柴油機(jī)的艦船維護(hù)費(fèi)用比汽輪機(jī)艦船少14%左右,。其次,,柴油機(jī)在沒(méi)有強(qiáng)化的條件下(增加噴射壓力是最簡(jiǎn)單的強(qiáng)化手段),單臺(tái)推力比汽輪機(jī)要小,,加速?zèng)]有汽輪機(jī)快,。 1903年,柴油機(jī)用于輪船,,1908年,,柴油機(jī)成為潛艇主動(dòng)力,1912年,,柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的遠(yuǎn)洋巨輪建造成功,。 20世紀(jì)初,往復(fù)活塞式的蒸汽機(jī)在船舶上逐漸被渦輪式的蒸汽輪機(jī)(汽輪機(jī))取代,,蒸汽輪機(jī)比活塞式蒸汽機(jī)熱效率更高(35%),,單位體積能提供的推力更大,因此汽輪機(jī)到60年代一直成為大型船舶的主要?jiǎng)恿?。同時(shí)代的柴油機(jī)因?yàn)閺?qiáng)化程度低而主要用于中,、小型船舶,。汽輪機(jī)首先由法國(guó)的拉瓦爾于1889年發(fā)明,到20世紀(jì)初,,汽輪機(jī)已經(jīng)能夠輸出6500馬力,,相當(dāng)于4800千瓦。而實(shí)際上,,當(dāng)汽輪機(jī)鍋爐燃料采用煤炭,、燃油混合動(dòng)力,優(yōu)化飛輪和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)后,,后來(lái)的汽輪機(jī)輸出功率成倍提升,。 四、雙缸蒸汽機(jī)原理,?原理: 雙缸蒸汽從蒸汽鍋爐經(jīng)蒸汽管路和蒸汽分配裝置(滑閥室)進(jìn)入汽缸,、汽缸內(nèi) 的活塞在蒸汽壓力作用下按次序地自一端到另一端作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞的一 面在進(jìn)汽時(shí), 廢汽從活塞的另一面排出,。 活塞借活塞桿與連桿的一端相連接 ,。 連桿的另一端與曲柄軸相迎接,蒸汽分配裝置(滑閥)是由安裝在蒸汽機(jī)曲柄 軸上的偏心輪來(lái)帶動(dòng)的。當(dāng)活塞在蒸汽壓力作用下向右移動(dòng)時(shí),滑閥向左移 動(dòng);當(dāng)活塞向左移動(dòng)時(shí),滑閥則向右移動(dòng),。
|