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蒸汽機是怎樣發明的

發布時間:2021-06-09 10:57:20

㈠ 蒸汽機發明的故事是什麼

蒸汽機發明的故事:

1736年1月19日,在英國造船業中心蘇格蘭格拉斯哥市附近的一個小鎮格林諾克,詹姆斯·瓦特出生了。

瓦特的父親是一個熟練的造船裝配工人。瓦特從小體弱多病,不能按時入學,只能在家接受父母的啟蒙教育。瓦特從小就善於觀察事物,勤於思考,更喜歡自己動手。碰到一些問題,他常常冥思苦想,如醉如痴,往往被人誤解,在學校時,有的同學叫他「神經質的獃子」。

瓦特很喜歡幾何學,有一次家裡來了一位客人,看見瓦特蹲在地上,用粉筆東劃西劃,不去上學,就以為瓦特是個「不肯上進的孩子」,父親笑著讓客人細看,原來小瓦特正在解一道幾何難題。

後來,瓦特進了格林諾克的文法學校,數學成績特別優秀。由於身體不好,沒有畢業就退學,繼續在家裡自學,15歲時,他自學完成了《物理學原理》等書籍。

他經常到父親的工廠去,動手操作機器,製作各種機械模型,修理航海儀器,進行化學和電學實驗。經過幾年努力,他獲得豐富的木工、金屬冶煉的加工等工藝技術,為後來的發明創造打下基礎。一次,他和姨媽坐在爐子旁,恰巧爐上壺里的水開了,壺蓋在蒸汽的推動下發出了聲響,這一現象引起他極大的興趣。他不起身灌開水,卻死死地盯著被蒸汽掀起的壺蓋。姨媽莫名其妙,還責怪他是個「懶孩子」。就是這一常見的現象激發了瓦特的想像和探索,使他逐漸悟出了這一現象的科學原理,促成了他的偉大的發明。

1753年,父親經商破產,家裡一貧如洗,他只能到格拉斯哥一家鍾錶店裡去學手藝。

1755年,他去倫敦,給有名的機械師摩爾根當學徒。由於瓦特刻苦學習,不久就能製造難度較高的象限儀、羅盤和經緯儀等儀器。

剛滿20歲的瓦特由於患嚴重的風濕病,勞累過度而病倒了,只好回家休養。身體稍有好轉,他又去格拉斯哥,想以儀器修造者的身份開業,但因學手藝沒有滿師,當地行會不準他開業。

1757年,經朋友介紹,瓦特進格拉斯哥大學當了修理教學儀器的工人。這所學校儀器設備較完善,這使他在修理儀器的實踐中掌握了先進技術,開闊了眼界。

在大學里,他認識了化學家約瑟夫·布萊克和約翰·魯賓遜,並從他們那兒學到不少科學理論知識。他們3人對改進蒸汽機都頗有興趣,經常聚在一起,熱烈討論。

1764年,格拉斯哥大學的一台紐可門蒸汽機的教學模型壞了,讓瓦特來修理,瓦特不但很快地修好了這台模型,而且對這台最先進的蒸汽機作了深入研究。

他向布萊克等人請教,終於找到紐可門蒸汽機耗煤量大,效率低的原因。原來在紐可門蒸汽機中,蒸汽在汽缸中膨脹做功,又在缸中冷凝,汽缸一會兒加熱、一會兒冷卻,因此浪費很多的熱量。

1765年5月,瓦特找到解決問題的途徑:在汽缸外面,單獨設置一個蒸汽冷凝器。他立即租了一間地下室,借資金來進行試制。

他和幾個助手夜以繼日地試驗,經過無數次的試驗,終於在1768年製造出一種能夠運轉的蒸汽機。

1769年1月5日,他申請專利獲得批准。這台單動作蒸汽機,採用了各種新措施,如:用油來潤滑活塞,在汽缸外設置絕熱層等。

結果它的耗煤量大大降低,只是紐可門蒸汽機的1/4,動作又比紐可門蒸汽機迅速、靈活。

一些本來因為排水困難要關閉的煤礦,使用瓦特的「單動作蒸汽機」後,生產很快得到恢復。

1782年,他又得到「雙動作蒸汽機」的專利。1784年,他在他的一份專利里提出「平行連桿機構」,有了它,蒸汽機具有更廣泛的實用性。

4年後,瓦特發明離心調速器和節氣閥;1790年,他又完成汽缸示功器的發明。至此,瓦特才算完成了對蒸汽機的整個發明過程。到19世紀30~40年代,蒸汽機已在全世界廣泛應用,正式進入了「蒸汽時代」。

瓦特由此成了伯明翰太陰學會的成員。1785年被選為倫敦皇家學會會員,1806年被授予格拉斯哥大學法學博士頭銜,1814年被接收為法國科學家學會的國外會員。

瓦特除了蒸汽機的發明外,還發明一種液體比重計,一種信件復印機,最先提議用螺旋槳來推進輪船,第一個採用「馬力」作為功率的單位。

蒸汽機的發明對於19世紀歐洲的工業革命起了巨大的促進作用。後人為紀念這位偉大的發明家,把功率單位定名為「瓦特」。

㈡ 蒸汽機是怎樣發明的

在 17 世紀末 18 世紀初,隨著礦產品需求量的增大,礦井越挖越深,許 多礦井都遇到了嚴重的積水問題。為了解決礦井的排水問題,當時一般靠馬 力轉動轆轤來排除積水,但一個煤礦需要養幾百匹馬,這就使排水費用很高 而使煤礦開采失去意義。

發明家們對排水問題思考著解決的辦法。英國的塞維里最早發明了蒸汽泵排水。 塞維里是一位對力學和數學很感興趣的軍事機械工程師,又當過船長,
具有豐富的機械技術知識。1698 年,他發明了把動力裝置和排水裝置結合在 一起的蒸汽泵。塞維里稱之為「蒸汽機」。
塞維里蒸汽泵的工作原理,是利用密閉容器內蒸汽凝結形成的真空,用 大氣壓力把低水位的水,通過吸人管壓人容器,然後再用蒸汽將容器中的水 壓向高處排出。
這是一種沒有活塞的蒸汽機,雖然燃料消耗很大,也不太經濟,但它是 人類歷史上第一台實際應用的蒸汽機。這樣,蒸汽動力技術基本完成了從實 驗科學到應用技術的轉變。

1705 年,英國的紐可門設計製成了一種更為實用的蒸汽機。 紐可門生於英國達特馬斯的一個工匠家庭,年青時在一家工廠當鐵工。從 1680 年,工匠考利合夥做采礦工具的生意,由於經常出人礦山,非 常熟悉礦井的排水難題,同時發現塞維里蒸汽泵在技術上還很不完善,便決 心對蒸汽機進行革新。
為了研製更好的蒸汽機,紐可門曾向塞維里本人請教,並專程前往倫敦, 拜訪著名物理學家胡克,獲得廠一些必要的科學實驗和科學理論知識。
紐可門認為,塞維里蒸汽泵有兩大缺點,一是熱效率低,原因是由於蒸
汽冷凝是通過向汽缸內注人冷水實現的,從而消耗了大量的熱;二是不能稱 為動力機,基本上還是一個水泵,原因在於汽缸里沒有活塞,無法將火力轉 變為機械力,從而不可能成為帶動其他工作機的動力機。
對此,紐可門進行了改進。
針對熱效率問題,紐可門沒有把水直接在汽缸中加熱汽化,而是把汽缸 和鍋爐分開,使蒸汽在鍋爐中生成後,由管道送人汽缸。這樣,一方面由於 鍋爐的容積大於汽缸容積,可以輸送更多的蒸汽,提高功率;另一方面由於 鍋爐和汽缸分開,發動機部分的製造就比較容易。
針對火力的轉換,紐可門吸收了巴本蒸汽泵的優點,引人了活塞裝置,
使蒸汽壓力、大氣壓力和真空在相互作用下推動活塞作往復式的機械運動。 這種機械運動傳遞出去,蒸汽泵就能成為蒸汽機。
紐可門通過不斷地探索,綜合了前人的技術成就,吸收了塞維里蒸汽泵
快速冷凝的優點,吸收了巴本蒸汽泵中活塞裝置的長處,設計製成了氣壓式 蒸汽機。
紐可門蒸汽機,實現了用蒸汽推動活塞做一上一下的直線運動,每分鍾
往返 16 次,每往返一次可將 45.5 升水提高到 46.6 米。該機即被用於礦井的 排水。

㈢ 蒸汽機是誰發明的

蘇格蘭發明家詹姆斯·瓦特常被稱為蒸汽機發明家,是工業革命的關鍵人物。但實際版上,瓦特並不是權第一個發明蒸汽機的人。

1698年,英國人湯姆斯·薩威利獲得用蒸汽機抽水的專利權。1712年英國人湯姆斯·紐科門獲得稍加改進蒸汽機的專利權。直到1769年瓦特進一步改進後,蒸汽機才得到廣泛應用。

㈣ 蒸汽機是怎麼做的什麼原理怎麼發明的

蒸汽機的發明運用了將熱能轉換為機械能. 直到1769年瓦特(J.Watt)進一步改進後,蒸汽機才得到廣泛應用。

蒸汽機有一個鍋爐室,把水加熱,當水受熱氣化後變成水蒸汽,同時體積膨脹,靠巨大的氣壓來推動活塞運動,產生機械能,其中有一定的裝置主要是類似活塞式抽水機中的凡爾,控制蒸汽推動活塞往復動動,再通過曲柄連桿機構把活塞的往復動動轉化成轉動.以此來推動各種設備做功,將內能轉化為機械能。
蒸汽機的歷史可以追溯到古希臘時代。公元50年,希羅(Heron)發明過一種演示用的蒸汽輪球。當加熱後蒸汽從噴嘴噴出時,輪球就會沿相反方向旋轉。可是當時這一創造成果並沒有得到實際應用,發明者自己也沒有這種打算。1000多年過去了,當工礦業有了發展,才有人試圖製造從礦井裡排水的蒸汽泵。1630年就有人曾因發明以蒸汽為動力的提水機械而獲專利,不過所有活動都只限於設計或試制,沒有實用價值。實際上只有德國的巴本(D.Papin)、英國的薩弗里(T.Savery)和紐可門(T.Newcomen)才是蒸汽機的發明者。
薩弗里是英國工程師,他在1689~1712年間,先後創制了幾種蒸汽機。其中有一種直接用於提水的機器。其工作原理是:蒸汽從鍋爐通過打開的閥門進入氣包,再把水從那裡通過活動閥(這時另一活動閥關閉)壓到儲水池中,當氣包中的水所剩無幾時,關上閥門,從水箱向氣包放水冷卻,於是氣包內形成負壓(負壓的意思是這里的氣壓比大氣壓低),在大氣壓的作用下,水從吸筒經活動閥進入氣包(這時另一閥門關閉)。如此周而復始,達到連續抽水的目的。這種蒸汽機提水的高度據說只有7米,每小時可提水十幾噸,但它需有人每隔十幾秒關一次閥門。如果忘記及時啟閉閥門,就有可能引起鍋爐爆炸。再加上礦井很深,往往需用幾台蒸汽機分幾個台階提水,既不經濟,也欠安全,所以礦主們不大願意採用。
紐可門的蒸汽機是在薩弗里的蒸汽機的基礎上進一步改進的產物。紐可門是一位鐵匠。他在活塞上加了一龐大的搖臂,搖臂的一側掛有平衡重物,重物下面連著抽水唧筒桿。重物由於自身重量下降時,拉動活塞升起,蒸汽從鍋爐經過打開了的閥門進入氣包,這時關閉閥門,通過氣包的水門打開,冷水從水箱進入氣包,使蒸汽冷凝,氣包內形成負壓。在大氣壓的作用下,活塞向下移動,將抽水唧筒桿提起。
紐可門蒸汽機的優點是把動力部分的抽水唧筒分開,氣壓較低,比較安全。後來又有人把閥門啟閉的工序改用飛輪,實現了自動化,於是就有不少礦山樂於採用。
紐可門蒸汽機的效率非常低,直到1769年瓦特(J.Watt)進一步改進後,蒸汽機才得到廣泛應用。
瓦特是蘇格蘭發明家,1763年1月19日生於格林諾克的工人家庭里,由於家庭影響,從小就熟悉機械製造的基本知識,18歲到倫敦一家鍾錶店當學徒工,學會了使用工具和製造器械的手藝。他利用業余時間刻苦學習,努力實踐,掌握了羅盤、象限儀、經緯儀等復雜儀器的製造技術。後來瓦特到格拉斯哥大學,負責教學儀器的修理。他在修理工作中進一步熟悉了這種蒸汽機的結構,搞清了它的原理,並找到了效率低的原因。原來,紐可門蒸汽機的汽缸每次推動活塞後都要噴進冷水,使蒸汽凝結,所以汽缸要反復加熱,白白消耗掉許多熱能。1769年瓦特發明冷凝器,發明了製造精密汽缸和活塞的工藝,創造了單動作蒸汽機。他經過不斷試驗,又發明了雙動作蒸汽機,從汽缸兩邊推動活塞運動。他利用曲柄機構,使往復的直線運動轉變為旋轉運動。他還設計了離心式節速器控制蒸汽機的轉速。經過他一系列革新,蒸汽機逐步完善,效率也大有提高。工業界廣泛採用蒸汽機,促進了工業革命的到來。

㈤ 瓦特是怎麼發明蒸汽機的

蒸汽機不是瓦特發明的,他只是解決了前人發明的蒸汽機的缺點而已。
世界上版第一台蒸汽機權是由古希臘數學家亞歷山大港的希羅(Hero of Alexandria)於1世紀發明的汽轉球(Aeolipile),不過它只不過是一個玩具而已。 約1679年法國物理學家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋後製造了第一台蒸汽機的工作模型。約與此同時薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機 1698年托馬斯·塞維利、1712年托馬斯·紐科門和1769年詹姆斯·瓦特製造了早期的工業蒸汽機,他們對蒸汽機的發展都做出了自己的貢獻。1807年羅伯特·富爾頓第一個成功地用蒸汽機來驅動輪船。瓦特並不是蒸汽機的發明者,在他之前,早就出現了蒸汽機,即紐科門蒸汽機,但它的耗煤量大、效率低。瓦特運用科學理論,逐漸發現了這種蒸汽機的毛病所在。從1765年到1790年,他進行了一系列發明,比如分離式冷凝器、汽缸外設置絕熱層、用油潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連桿機構、離心式調速器、節氣閥、壓力計等等,使蒸汽機的效率提高到原來紐科門機的3倍多,最終發明出了現代意義上的蒸汽機。

㈥ 蒸汽機是誰發明的怎樣發明的

瓦特並不是蒸汽機的發明者,在他之前,早就出現了蒸汽機,即紐科門蒸汽機,但它的耗煤量大、效率低。瓦特運用科學理論,逐漸發現了這種蒸汽機的毛病所在。從1765年到1790年,他進行了一系列發明,比如分離式冷凝器、汽缸外設置絕熱層、用油潤滑潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連桿機構、離心式調速器、節氣閥、壓力計等等,使蒸汽機的效率提高到原來紐科門機的3倍多,最終發明出了現代意義上的蒸汽機。

第一台蒸汽機是一個名叫紐克曼的蘇格蘭鐵匠發明製造的,這在當時是最先進的蒸汽機了。在紐克曼之前,有許多人都對蒸汽當作動力用於生產懷著很大的興趣。1688年,法國物理學家德尼斯·帕潘,曾用一個圓筒和活塞製造出第一台簡單的蒸汽機。但是,帕潘的發明沒有實際運用到工業生產上。十年後,英國人托易斯·塞維利發明了蒸汽抽水機,主要用於礦井抽水。1705年,紐克曼經過長期研究,綜合帕潘和塞維利發明的優點,創造了空氣蒸汽機。

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