本文目录一览:
- 1、瓦特发明蒸汽机的原理
- 2、蒸汽机的原理
- 3、瓦特蒸汽机的原理
- 4、瓦特发明的蒸汽机的原理是什么?
- 5、瓦特发明蒸汽机原理
- 6、瓦特的蒸汽机有什么原理?
- 7、瓦特发明蒸汽机是利用了沸腾的原理对吗?
- 8、瓦特发明什么蒸汽机
- 9、瓦特如何发明蒸汽机
瓦特发明蒸汽机的原理
瓦特发明蒸汽机的原理
在18世纪末的英国,火力大,煤炭工业兴起,机器制造业飞速发展。人们面对的一个重要难题就是如何使煤炭高效利用,如何提高蒸汽机的效率。而瓦特发明的蒸汽机,就是解决这个难题的一大成果。
蒸汽机所基于的物理原理
蒸汽机的出现是基于物理学中液态、气态之间相互转化的原理,同时也是热力学中功和能量之间的转化。热力学研究热和功之间的转换关系,而蒸汽机就是能够将热转化为机械功的重要装置。
瓦特蒸汽机的结构特点与原理
瓦特发明的蒸汽机是以活塞、凸轮和连杆组成的。蒸汽被输送到汽缸内,在活塞的作用下进行机械转化,并将机械能输出。在蒸汽机的工作原理中,最重要的便是活塞的上下运动。而凸轮和连杆的作用就在于保证活塞在上下运动时,机械能的平稳传递。
蒸汽机的应用
蒸汽机的问世,极大地促进了工业化进程。它被用于各种场合,包括发电、海运、火车和工厂。蒸汽机为工业革命带来了革命性的变化,也为人类的生活带来了前所未有的变化。
总之,瓦特发明的蒸汽机是一次技术革新,以其高效、实用的特点,为人类的工业生产带来了翻天覆地的变化。蒸汽机的发明原理,在今天的现代化工业中,依然占据着至关重要的位置。
蒸汽机的原理
瓦特蒸汽机,简单说,就是气缸和换向阀伐,蒸汽推动活塞在气缸之内做反复运动,通过连杆带动飞轮旋转,将往复运动变为圆周运动,而飞轮反过来又带动换向阀,改变活塞两次的进气与排气关系,实现机械自动换向,来维持机器连续运行.但是此种蒸汽机由于效率低下已经基本淘汰,现在一般采用的是蒸汽涡轮技术,也就是用高压蒸汽直接冲击涡轮来实现旋转,就和风车的原理一样,然而这种蒸汽机,技术复杂,而且只适合高压蒸汽,一般为火电站或核电站使用.
而2010年又出现了新的蒸汽机,也就是旋转活塞蒸汽机,这种蒸汽机是受旋转活塞内燃机的启发,在一个近似于8字气缸内,加一个三角形活塞.用蒸汽而不是燃气推动活塞旋转做工,既可以利用低压蒸汽,又无往复式结构,结构简单效率高.
瓦特蒸汽机的原理
燃烧燃料加热水,将燃料的化学能转化为水的内能加热到一定程度,产生足够的水蒸气,水蒸气推动活塞做功,将水蒸气的内能转化为活塞的机械能。 活塞再带动曲轴,曲轴再带动轮子,蒸汔机车就能开动了。
瓦特是根据蒸汽将热能转换为机械能的原理制造出蒸汽机的
蒸汽机,原理是水烧热之后,通过转换阀(转换阀就相当是一个四通阀门,起着加压,和排气的作用)来到汽缸的正面,活塞向反面运动,反面的蒸汽通过转换阀的 排气口排除(也就是你看到老式蒸汽火车,为什么老是从两个前轮冒着白气的缘故)活塞运动到,反面顶点后,由飞轮上的一个连动机构作用于转换阀,这时转换阀 的加压口变成排气口,排气口变成加压口,压力作用活塞由反面
向正面运动,完成一个作功.在蒸汽机中,最重要的是转换阀.
瓦特发明的蒸汽机的原理是什么?
瓦特发明了蒸汽机械的动机,并不像一般人说的看了水壶里喷出来的蒸气,把壶盖子顶的发出格登格灯的响声,就触动了他发明蒸汽机那么简单的一回事。他之所以能完成蒸汽机的发明,是经过了三十年的苦心研究得来的。
蒸汽机的发明,使得人类的生活与世界的文明改观了。过去由人们用劳力所做的事情,或由牛马、水车、风车等的力量来转动的机器,全部由蒸汽机来替代了。有了蒸汽机才有了现代的机械文明,所以瓦特是现代文明的大恩人。蒸汽机的发明,并不是瓦特一个人单独的完成。他有一个最要好的朋友,名叫鲍尔顿,是位大事业家,还有一个忠实的门徒,马特克。这两个人,始终形影不离的帮助他,所以,瓦特才能完成这么伟大的发明。
拓展资料
詹姆斯?瓦特(1736年~1819年)是英国著名的发明家,是第一次工业革命时的重要人物。1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。这种蒸汽机以后又经过一系列重大改进,成为了“万能的原动机”,在工业上得到广泛应用。瓦特开辟了人类利用能源的新时代,标志着工业革命的开始。后人为了纪念这位伟大的发明家,把功率的单位定为“瓦特”。
实际上瓦特并不是第一个发明蒸汽机的人。公元1世纪,亚历山大?希罗曾设计过类似的机器。1698年,汤姆斯?萨威利获得了用蒸汽机抽水的专利权。1712年英国人汤姆斯?牛考门获得了稍加改进的蒸汽机的专利权。牛考门蒸汽机效率非常低,只能用于煤矿排水。1764年,瓦特在修理一台牛考门蒸汽机时,就对这种机器发生了兴趣。
瓦特所做的第一项重大革新就是增加一个独立的凝汽室,并于1769年获得专利权。他还使蒸汽缸与外界绝缘,又于1782年发明了双动发动机。连同一些较小的革新一起,这些发明使蒸汽机的效率至少提高了四倍。1781年,瓦特还发明了一套齿轮,从而使蒸汽机的往复运动变换成为旋转运动,这套齿轮使蒸汽机的用途更加广泛。瓦特又发明了自动调节蒸汽机运转速度的离心式调速器(1788年)、压力计(1790年)、计数器、示功器、节流阀以及许多其他仪器。
推荐于 2019-10-01
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瓦特发明蒸汽机原理
主要是一个汽缸,汽缸运动到右侧末端时,打开右侧进气阀向汽缸右侧冲高压水蒸汽,打开左侧排气阀,高压水蒸汽推动活塞向左运动,运动最左端时,打开左侧进气阀关闭右侧排气阀,向汽缸左侧冲高压水蒸汽,使汽缸活塞向右运动。
将汽缸活塞的往复运动通过联杆滑块曲轴转化为旋转运动。
各阀门的开关也是通过联杆滑块带动滑阀进行的。
常见在老式蒸气机车(火车)上,因效率低、烧煤灰大、污染大被淘汰。
蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。
蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。
直到20世纪初,它仍然是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。
16世纪末到17世纪后期,英国的采矿业,特别是煤矿,已发展到相当的规模,单靠人力、畜力已难以满足排除矿井地下水的要求,而现场又有丰富而廉价的煤作为燃料。
现实的需要促使许多人,如英国的帕潘、萨弗里、纽科门等就致力于“以火力提水”的探索和试验。
萨弗里制成的世界上第一台实用的蒸汽提水机,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。
萨弗里的提水机依靠真空的吸力汲水,汲水深度不能超过六米。
为了从几十米深的矿井汲水,须将提水机装在矿井深处,用较高的蒸汽压力才能将水压到地面上,这在当时无疑是困难而又危险的。
纽科门及其助手卡利在1705年发明了大气式蒸汽机,用以驱动独立的提水泵,被称为纽科门大气式蒸汽机。
这种蒸汽机先在英国,后来在欧洲大陆得到迅速推广,它的改型产品直到19世纪初还在制造。
纽科门大气式蒸汽机的热效率很低,这主要是由于蒸汽进入汽缸时,在刚被水冷却过的汽缸壁上冷凝而损失掉大量热量,只在煤价低廉的产煤区才得到推广。
1764年,英国的仪器修理工瓦特为格拉斯哥大学修理纽科门蒸汽机模型时,注意到了这一缺点,并于1765年发明了设有与汽缸壁分开的凝汽器的蒸汽机,并于1769年取得了英国的专利。
初期的瓦特蒸汽机仍用平衡杠杆和拉杆机构来驱动提水泵,为了从凝汽器中抽除凝结水和空气,瓦特装设了抽气泵。
他还在汽缸外壁加装夹层,用蒸汽加热汽缸壁,以减少冷凝损失。
1782年前后,瓦特将机器进一步改进,完成了两项重要发明:在活寒工作行程的中途,关闭进汽阀,使蒸汽膨胀作功以提高热效率;使蒸汽在活塞两面都作功(双作用式),以提高输出功率。
这时的活塞既要向下拉动杠杆又要向上推动杠杆,扇形平衡杠杆和拉链已不再适用,瓦特使发明了平行四边形机构。
瓦特还于18世纪末将曲柄连杆机构用在蒸汽机上。
瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展,他使原来只能提水的机械,成为了可以普遍应用的蒸汽机,并使蒸汽机的热效率成倍提高,煤耗大大下降。
因此瓦特是蒸汽机最主要的发明人。
自18世纪晚期起,蒸汽机不仅在采矿业中得到广泛应用,在冶炼、纺织、机器制造等行业中也都获得迅速推广。
它使英国的纺织品产量在20多年内(从1766年到1789年)增长了5倍,为市场提供了大量消费商品,加速了资金的积累,并对运输业提出了迫切要求。
在船舶上采用蒸汽机作为推进动力的实验始于1776年,经过不断改进,至1807年,美国的富尔顿制成了第一艘实用的明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号。
此后,蒸汽机在船舶上作为推进动力历百余年之久。
1801年,英国的特里维西克提出了可移动的蒸汽机的概念,1803年,这种利用轨道的可移动蒸汽机首先在煤矿区出现,这就是机车的雏型。
英国的斯蒂芬森将机车不断改进,于1829年创造了“火箭”号蒸汽机车,该机车拖带一节载有30位乘客的车厢,时速达46公里/时,引起了各国的重视,开创了铁路时代。
19世纪末,随着电力应用的兴起,蒸汽机曾一度作为电站中的主要动力机械。
1900年,美国纽约曾有单机功率达五兆瓦的蒸汽机电站。
蒸汽机的发展在20世纪初达到了顶峰。
它具有恒扭矩、可变速、可逆转、运行可靠、制造和维修方便等优点,因此曾被广泛用于电站、工厂、机车和船舶等各个领域中,特别在军舰上成了当时唯一的原动机。
蒸汽机按蒸汽在活塞一侧或两侧工作,可分为单作用和双作用式;按汽缸布置方式,可分为立和卧式;按蒸汽是在一个汽缸中膨胀或依次连续在多个汽缸中膨胀,可分为单胀式和多胀式;按蒸汽在汽缸中的流向,可分为回流式和单流式;按排汽方式和排汽压力可分为凝汽式、大气式和背压式。
简单蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成,汽缸和底座是静止部分。
从锅炉来的新蒸汽,经主汽阀和节流阀进入滑阀室,受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧,推动活塞运动。
蒸汽机的发展首先体现在功率和效率的提高,而这又主要取决于蒸汽参数的提高。
初期蒸汽机的蒸汽压力仅为0.11~0.13兆帕,19世纪初才达到0.35~0.7兆帕,20世纪20年代曾用到6~10兆帕。
在蒸汽温度上,19世纪末还不超过250℃,而到20世纪30年代曾用到450~480℃。
至于效率,瓦特初期连续运转的蒸汽机,按燃料热值计总效率不超过3%;到1840年,最好的凝汽式蒸汽机总效率可达8%;到20世纪,蒸汽机最高效率可达到20%以上。
在转速方面,18世纪末瓦特蒸汽机仅40~50转/分;20世纪初转速达到100~300转/分,个别蒸汽机曾达到2500转/分。
在功率方面,最初单机功率仅几马力,20世纪初的一台船用蒸汽机的功率可达25000马力。
随着蒸汽参数和功率的提高,蒸汽已不可能在一个汽缸中继续膨胀,还必须在相连接的汽缸中继续膨胀,于是出现了多级膨胀的蒸汽机。
蒸汽机因受到润滑油闪点的限制,所用蒸汽的最高温度一般都不超过400℃,机车,船用等移动式蒸汽机还略低一些,多数不高于350℃。
考虑到膨胀的可能性和结构的经济性,常用压力在2.5兆帕以下。
蒸汽参数受到限制,从而也限制了蒸汽机功率的进一步提高。
蒸汽机的出现和改进促进了社会经济的发展,但同时经济的发展反过来又向蒸汽机提出了更高的要求,如要求蒸汽机功率大、效率高、重量轻、尺寸小等。
尽管人们对蒸汽机作过许多改进,不断扩大它的使用范围和改善它的性能,但是随着汽轮机和内燃机的发展,蒸汽机因存在不可克服的弱点而逐渐衰落。
蒸汽机的弱点是:离不开锅炉,整个装置既笨重又庞大;新蒸汽的压力和温度不能过高,排气压力不能过低,热效率难以提高;它是一种往复式机器,惯性力限制了转速的提高;工作过程是不连续的,蒸汽的流量受到限制,也就限制了功率的提高。
因此,抛弃了笨重锅炉的内燃机,最终以其重量轻,体积小、热效率高和操作灵活等优点,在船舶和机车上逐渐取代了蒸汽机。
汽轮机则以其热效率高、单机功率大、转速高、单位功率重量轻和运行平稳等优点,将蒸汽机排挤出了电站。
接着电动机又以其使用方便,代替了蒸汽机在工业设备中的应用。
然而小功率蒸汽机热效率比汽轮机高,所以在产煤区或只有劣质燃料的地区或某些特殊场合,蒸汽机仍有发挥作用的余地。
蒸汽机有很大的历史作用,它曾推动了机械工业甚至社会的发展。
随着它的发展而建立的热力学和机构学为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础;汽轮机继承了蒸汽机以蒸汽为工质的特点,和采用凝汽器以降低排汽压力的优点,摒弃了往复运动和间断进汽的缺点;内燃机继承了蒸汽机的基本结构和传动形式,采用了将燃油直接输入汽缸内燃烧的方式,形成了热效率高得多的热力循环;同时,蒸汽机所采用的汽缸、活塞、飞轮、飞锤调速器,阀门和密封件等,均是构成多种现代机械的基本元件。
瓦特的蒸汽机有什么原理?
“由于蒸汽是一种具有弹性的物体,因此,凡是有真空的地方,它就无孔不入。如果在汽缸和蒸汽室之间加一个通道,蒸汽就会进入里面而冷凝,这样就不用冷却汽缸,纽科门机的问题不就迎刃而解了吗?”
想到这里,瓦特便开始重新设想未来蒸汽机的构造:蒸汽因为具有推动力,所以能够冲入真空的容器里。要是把真空的容器附在汽筒上,蒸汽经过汽筒后就必定会进入那个容器里去,那么,蒸汽就可以在那个容器里凝结,而不必在汽筒中凝结。也就是说,为了蒸汽的凝结,只要另外再做一个凝结器连接在汽筒上就行了。这样一来,蒸汽就在那里凝结,而不需要再把汽筒冷却,汽筒就始终是真空的了。
这样各种不同的作用,分别在不同的容器内进行,汽筒就可一直保持热度,凝结器就可以永远使它冷却下去,这样一来,连一丝蒸汽也不会浪费掉了。
初步的设想完成了,接下来的问题是如何把设想变为现实。瓦特又开始思考了,传统的纽科门机的冷凝器是如何使喷洒的水、凝结的水以及漏进来的空气排出去的呢?
这个问题又在困扰着瓦特,经过反复的思考,他想出了一个办法:在下面设计一个排水口,将水自管子中挤压出来,当蒸汽冲进去时,又可以将空气也挤压出来。
瓦特发明蒸汽机是利用了沸腾的原理对吗?
瓦特发明蒸汽机是利用了沸腾的原理。
瓦特发明蒸汽机是受到了沸腾的水释放出水蒸汽将水壶盖掀起的启示。
1756年,瓦特来到格拉斯哥大学当一名仪器修理工,接触到了新的机器,最后改进了人类适用的蒸汽机,把人类的历史推进到蒸汽机时代。
瓦特发明什么蒸汽机
瓦特是第一个发明蒸汽机的人,其工作原理就是搞蒸汽来推动机器的运转。
蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。
蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命,直到20世纪初,它仍然是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。
蒸汽机原理:
蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉,这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气甚至可燃垃圾作为热源,蒸汽膨胀推动活塞做功。
瓦特如何发明蒸汽机
瓦特看到水壶里的水沸腾将壶盖顶起受到启发而发明出蒸汽机。 一天瓦特烧水,因为干其他事,水开时,没有及时发现,当他看见时,水已爆沸,水蒸气将壶盖顶起,使其一上一下运动,于是他尤此联想到水蒸气可以用来作动力,经过长久的研究发明了蒸汽机。
蒸汽机的作用是将热能转化为机械能的装置,结构简单,锅炉上有带传动杆的活塞,当对锅炉加热,锅炉里面的水沸腾产生的水蒸气将活塞推动而将内能转化为机械能。水蒸气做功后内能减少,又会再次凝结为水,活塞回到起始点。蒸汽机就这样循环地对外界做功,推动其不断运动。
瓦特,英国发明家,第一次工业革命的重要人物。1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。以后又经过一系列重大改进,使之成为万能的原动机,在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源的新时代,使人类进入蒸汽时代。后人为纪念这位伟大的发明家,将功率的单位定为瓦特。