蒸汽机是谁发明的

2021-11-16   手机访问

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蒸汽机是谁发明的?这个看似简单的问题回答起来却是复杂的,最早的蒸汽机雏形是古希腊数学家希罗发明的,之后法国物理学家丹尼斯·巴本、英国军事工程师托马斯·萨弗里都为蒸汽机的设计与应用做出过贡献,蒸汽机最终得到广泛应用,是英国发明家詹姆斯·瓦特发明的联协式蒸汽机。

蒸汽机是谁发明的

蒸汽机的发明过程:

1、古希腊数学家亚历山大港的希罗(Hero of Alexandria)于1世纪发明的汽转球(Aeolipile),这是蒸汽机的雏形,是世界上第一台蒸汽机。汽转球主要是由一个空心的球和一个装有水的密闭锅子以两个空心管子连接在一起,而在锅底加热使的水沸腾然后变成水蒸气然后由管子进入到球中,最后水蒸气会由球体的两旁喷出并使得球体转动。但汽转球被发明后一千多年一直被当成一种新奇的玩物,并未予以任何实际应用。

蒸汽机的发明过程

2、法国物理学家丹尼斯·巴本(Papin Denis)在观察蒸汽逃离高压锅之后,制造了第一台蒸汽机的工作模型。1673年,巴本在巴黎与克里斯蒂安·惠更斯和戈特弗里德·莱布尼茨做助手期间,听说了帕斯卡的气压试验,引起他对空气压力和真空吸力的兴趣,1674年,巴本改进了波义耳的空气泵。1675年,巴本到伦敦做波义耳的助手。就是在此期间,巴本研制成了巴本锅,即我们所说的高压锅。1690年,他在《机械机器》上发表了他关于“蒸汽装置”的第一部作品。1705年,莱布尼茨送给巴本一个蒸汽机的草图,巴本再次开始研究这个话题,并发表了《用蒸汽泵水的新艺术》。他设计了一个安全阀,以防止蒸汽压力达到危险水平。巴本的蒸汽机设计给了许多人灵感,发明家们陆陆续续发明出一些具有实用价值的蒸汽机。

 高压锅的发明

3、英国军事工程师托马斯·萨弗里(Thomas Savery)第一个利用蒸汽排水。在1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利。他将一个蛋形容器先充满蒸汽,然后关闭进汽阀,在容器外喷淋冷水使容器内蒸汽冷凝而形成真空。打开进水阀,矿井底的水受大气压力作用经进水管吸入容器中;关闭进水阀,重开进汽阀,靠蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出。待容器中的水被排空而充满蒸汽时,关闭进汽阀和排水阀,重新喷水使蒸汽冷凝。如此反复循环,用两个蛋形容器交替工作,可连续排水。

托马斯·萨弗里(Thomas Savery)蒸汽排水

4、英国工程师(Thomas Newcomen)发明的常压蒸汽机(纽可门蒸汽机)是瓦特蒸汽机的前身。受到巴本蒸汽机的启发,纽科门与合伙人决心研制蒸汽机。纽科门和罗伯特胡克有联系,他们一起讨论过如何改进蒸汽机,胡克并不赞同纽科门的想法,幸运地是纽科门坚持主见,完成了蒸汽机历史上一次伟大的革新。1705年,纽科门取得“冷凝进入活塞下部的蒸汽和把活塞与连杆连接以产生可变运动”的专利权。1712年,纽科门与萨弗里达成了建造蒸汽机的协议,纽科门每年都得向萨弗里交专利费,第一台纽科门蒸汽机就被建造出来。这台蒸汽机功率5.5马力,可供实际使用的大气式蒸汽机“纽科门蒸汽机”。纽科门的蒸汽机研制成功了以后,英国的煤场和矿场基本上都用上了这种新式蒸汽机,成功广泛使用了60多年。

纽可门蒸汽机

5、英国发明家詹姆斯·瓦特(James Watt)研究“纽科门蒸汽机”之后造出了单动式蒸汽机,联协式蒸汽机。1763年瓦特负责修理一台“纽科门蒸汽机”,瓦特和另外几个人详细地研究发现“纽科门蒸汽机”有许多缺陷,主要是燃料耗费太大,笨拙,应用的范围有限,只能用于矿井抽水和灌溉,瓦特决心造一台比它更好的蒸汽机。经过反复实践,终于在1769年制成了有分离冷凝器的单动式蒸汽机。这种蒸汽机比纽克曼的蒸汽机有显著的优点,可节省75%的燃料。1782年,他又成功地制造了联协式蒸汽机。1784年,瓦特对它进行了改进,为它增加了一种自动调节蒸汽机速率的装置,使它能适用于各种机械的运动。从此之后,纺织业、采矿业、冶金业、造纸业、陶瓷业等工业部门,都先后采用蒸汽机作为动力,在工业上得到广泛应用,使人类进入“蒸汽时代”。后人为了纪念这位伟大的发明家,把功率的单位定为“瓦特”(简称“瓦”,符号W)。

瓦特蒸汽机

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