当前位置: 首页 » 风电资讯 » 风电百科 » 正文

改变世界百大科技(六六) 蒸汽机和第一次工业革命:崛起的蒸汽时代

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-10-03   来源:风电设备   作者:风力发电   浏览次数:64
核心提示:不仅仅是瓦特的合作伙伴马修·博尔顿,全世界都在等待蒸汽机带来的奇迹。人类的历史从某种程度上来说,就是通过自身的聪明才智去开发利用能源的一部历史。但几千年内,人类能够利用的驱动力仅限于三种:动物或人肌肉产生的力量、风力、水力。而这一切在18世纪伴随着工业革命的进程得到了彻底的改变,而其中标志性的事件就是瓦特改良蒸汽机,它标志着人类进入了崭新的蒸汽动力机械时代。很多人都陷入了这样一个误区:瓦特发明了蒸汽机。实际上,瓦特是改良了蒸汽机。詹姆斯·瓦特的画像蒸汽机古已有之,早在公元一世纪就存在了,只不过那时的蒸汽机

   

不仅仅是瓦特的合作伙伴马修·博尔顿,全世界都在等待蒸汽机带来的奇迹。
人类的历史从某种程度上来说,就是通过自身的聪明才智去开发利用能源的一部历史。
但几千年内,人类能够利用的驱动力仅限于三种:动物或人肌肉产生的力量、风力、水力。
而这一切在18世纪伴随着工业革命的进程得到了彻底的改变,而其中标志性的事件就是瓦特改良蒸汽机,它标志着人类进入了崭新的蒸汽动力机械时代。
很多人都陷入了这样一个误区:瓦特发明了蒸汽机。
实际上,瓦特是改良了蒸汽机。
詹姆斯·瓦特的画像蒸汽机古已有之,早在公元一世纪就存在了,只不过那时的蒸汽机效率特别低,根本没法投入大规模生产。
后来到了18世纪,英国在煤炭开始时遇到了很大技术瓶颈,即没法将地下水抽取出来,这种情况造成了当时英国能源短缺。
直到托马斯·赛佛瑞和他的同伴托马斯·纽可门发明出了一种靠水蒸气驱动活塞的“纽可门蒸汽机”,这是第一款商用的蒸汽机。
然而,和许多新生事物一样,纽可门蒸汽机也有着许多无法令人忍受的缺点:包括其惊人的燃料消耗率和巨大的体积,这就决定了这种蒸汽机无法在煤矿以外的地区使用。
在这种情况下,针对蒸汽机的改进工作就显得尤为必要了。
纽可门发明的蒸汽机,注意其巨大的体积和左下角一个人大小的对比这项蒸汽机的改进工作在苏格兰人詹姆斯·瓦特手里获得了成功。
瓦特经过大量的理论研究和反复的实验,发现纽可门蒸汽机效率低的原因是活塞每推动一次,气缸里的蒸汽都要先冷凝,然后再加热进行下一次推动,从而使得蒸汽80%的热量都耗费在维持气缸的温度上面。
为此,从1763年到1765年,瓦特设计了蒸汽冷凝器;1765年,他又取得关键性的进展,想到将冷凝器与气缸分离开来,使得气缸温度可以持续维持在注入的蒸汽的温度,并在此基础上建造了一个可以连续运转的模型。
瓦特设计蒸汽冷凝器而他接下来的挑战就是建造实用的蒸汽机。
在当时,他面临着两项困难:缺钱和加工工艺的问题。
因为申请相关专利需要国会的认可,在相关程序上需要花费大量资金,为了弥补资金空缺,他通过布莱克教授拉到了富商罗巴克的赞助;而为了解决钢铁工人更像是铁匠而不是机械师,制造的气缸和其他部件都不理想的问题,他又与铸造厂老板博尔顿联手研制蒸汽机。
终于,在克服了一个又一个困难之后,1774年,瓦特的蒸汽机投入生产,并于1776年在波罗姆菲尔德煤矿首次向公众展示其工作状态。
瓦特建造的蒸汽机等比例复制模型瓦特改良后的蒸汽机不仅工作效率提高了三倍以上,所需的原材料煤还只是纽可门式蒸汽机的四分之一。
至此,人类历史上一项伟大的技术革新终于完成了,它将把人类带往蒸汽时代!在这样的革命性发明之下,英国的煤矿开采很快地取得了长足进步,解决了18世纪的能源危机问题;到了19世纪,蒸汽机被广泛地用于织布、炼铁等领域,在1760年到1850年间,英国棉纺产品的生产量增加了60倍,而棉布则成了英国最重要的产品,占出口总额的一半;蒸汽机被应用于纺织工业与此同时,蒸汽动力还促进了钢铁工业的转型,到19世纪50年代,英国生产的钢铁比世界其他地区生产的总和还要高;除了提高生产效率,蒸汽机带来的工业革命还改变了人类的交通运输方式。
在他的蒸汽机基础上,富尔顿发明了轮船,斯蒂芬森发明了火车,无数工厂改成了蒸汽机器,人类真正进入了工业时代。
蒸汽机车加快了19世纪的运输速度:蒸汽机→蒸汽轮机→发电机,蒸汽为第二次工业革命即电力发展铺平了道路。
蒸汽火车而工业革命最深远的影响,更在于对人类社会的重新塑造,它催生了城市中的工人阶级,这个阶级的诞生深刻地影响了19世纪之后的世界史。
而在蒸汽机领域,在原本的蒸汽机上,瓦特又完善了一套行星齿轮传动系统,这套系统极大地扩展了蒸汽机的应用。
蒸汽机步入了工厂,彻底改变了过去依赖人工的生产方式。
之后,经过他的改进,双向式蒸汽机和联协式蒸汽机先后投入使用,从此之后,纺织业、采矿业、冶金业、造纸业等工业部门,都先后采用这些改良过的蒸汽机作为动力。
如今,作为蒸汽机发明人的瓦特也被人们以各种方式纪念着,最为人所知的就是瓦特的名字被用作功率的标准单位。

 
关键词: 风电招聘 节能风电
 
[ 风电资讯搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

免责声明:
本网站部分内容来源于合作媒体、企业机构、网友提供和互联网的公开资料等,仅供参考。本网站对站内所有资讯的内容、观点保持中立,不对内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。如果有侵权等问题,请及时联系我们,我们将在收到通知后第一时间妥善处理该部分内容。
扫扫二维码用手机关注本条新闻报道也可关注本站官方微信账号:"风电之家",每日获得互联网最前沿资讯,热点产品深度分析!
 
 
0条 [查看全部]  相关评论

 
推荐图文
推荐风电资讯
点击排行