所谓热机就是将热能转化为机械能的机器。 18世纪的工业革命有力地促进了生产力的发展和社会的进步,其科学技术成就也空前辉煌。 力学、热学、电磁学、光学、数学等学科都取得了丰硕的成果。 特别是蒸汽机的发明和应用直接推动了热机理论的研究。
你一定听说过《瓦特与水壶》的故事:据说瓦特小时候有一次,他看到炉子上的水沸腾了热机,蒸汽把水壶盖推开了。 瓦特把盖子放回去,但很快又被推开了。 瓦特不断地来回打开盖子以找出原因。 后来,瓦特意识到这是蒸汽的力量,这激发了他对蒸汽的兴趣,并导致了蒸汽机的发明。
詹姆斯·瓦特
但事实上,历史上发明蒸汽机的人并不是瓦特。 17世纪,由于采矿业的发展,英国人萨弗里于1698年制成了用于矿井抽水的蒸汽泵,被称为“矿工之友”。 18世纪中叶,受到布莱克潜热和比热理论的启发,瓦特于1765年在纽科门蒸汽机上增加了与汽缸分离的冷凝器,从而避免了冷却汽缸时大量蒸汽热的消耗,大大提高了蒸汽机的效率。提高蒸汽机的效率。 提高机器效率,节省燃料和时间。 1776年,瓦特又制造了两台蒸汽机并开始运行。 瓦特改进的蒸汽机被广泛使用。 到19世纪初,蒸汽机已广泛应用于采矿和纺织工业。
瓦特思考如何解决纽科门蒸汽机的问题
用蒸汽机作为船舶推进动力的实验始于1776年,经过不断改进,1807年美国富尔顿建造了第一艘实用的明轮推进蒸汽机船“克莱蒙”号。 自此,蒸汽机作为船舶的推进动力已有一百多年的历史。 1800年,英国的特雷维希克设计了一种可以安装在较大车身上的高压蒸汽机。 1803年,他用它来推动在环形轨道上运行的机车热机,并邀请喜欢新奇玩意的人乘坐,并向他们收取费用。 这就是机车的原型。 英国人斯蒂芬森不断改进机车,于1829年制造出“火箭”蒸汽机车。该机车以每小时46公里的速度牵引一辆载有30名乘客的车厢。 它引起了各国的关注,开创了铁路事业的先河。 时代。
瓦特改进的蒸汽机
瓦特的创造性工作导致了蒸汽机的快速发展。 他把原来只能提水的机器变成了可以广泛使用的蒸汽机。 他使蒸汽机的热效率提高了一倍,并大大减少了煤炭消耗。 因此瓦特是蒸汽机的改进者。
1862年,法国工程师德罗查根据本国科学家卡诺的热力学研究,提出了四冲程内燃机的工作原理:活塞向下运动供给燃料; 活塞向上运动压缩气体; 点火,气体迅速燃烧膨胀,活塞向下运动做功; 活塞向上移动以排除废气。 四冲程周而复始物理资源网,推动机器不断运转。 德罗查只是提出四冲程内燃机理论的天才,而将这一理论变为现实的却是德国发明家奥托。 1876年,他设计了四冲程内燃机。 具有体积小、旋转速度快等优点。 后来这种机械多采用汽油作为燃料,因此被称为汽油机。 常用于汽车、飞机、摩托车和小型农业机械。 后来提出了压燃式内燃机的原理,并于1897年制造出以柴油为燃料的柴油机。
四冲程内燃机工作原理
19世纪末,随着电力工业的发展,中央电站迅速兴起。 蒸汽轮机由此诞生并发展起来。 20世纪初,美国柯蒂斯制造了多个转速级别的汽轮机,改进了其性能,并一直沿用至今。 燃气轮机是最近开发的热机。