Cine A Inventat Motorul Cu Aburi?

{h1}

Motorul cu aburi poate părea o relicvă a trecutului. Dar fără această invenție care se schimbă jocul, lumea modernă ar fi un loc mult diferit.

Într-o lume propulsată de motoarele cu combustie, turbine cu gaz și reactoare nucleare, motorul cu aburi poate părea o relicvă a trecutului. Dar fără această invenție care se schimbă jocul, lumea modernă ar fi un loc mult diferit.

Probabil cea mai importantă dezvoltare a Revoluției industriale, motorul cu aburi a facilitat progrese majore în domeniile mineritului, producției, agriculturii și transportului. Și, în timp ce mai multe figuri proeminente din secolele 18 și 19 sunt creditate cu dezvoltarea și îmbunătățirea motorului cu aburi, istoria mașinilor cu aburi se întoarce de fapt cu aproape 2.000 de ani înainte de Revoluția industrială.

Turbine vechi cu abur

La începutul secolului I A.D., un inventator grec, numit Erou al Alexandriei, a proiectat primul aeolipil sau o turbină cu abur primitivă din lume. Aeolipile lui Heron constau dintr-o sferă scobită, montată pe o pereche de tuburi. Încălzite de jos de foc, tuburile transportau aburi spre sferă, unde erau eliberate printr-o altă serie de tuburi care ieseau din ecuatorul sferei. Această mișcare a aburului prin dispozitiv a făcut ca sfera să se rotească, demonstrând potențialul de utilizare a aburului ca mijloc de propulsie.

Deși eolipilul Hero a fost creat ca o noutate, nu un mijloc de a accelera producția, este totuși primul dispozitiv cunoscut care transformă aburul în mișcare rotativă. Dar abia în secolul al XVII-lea s-au făcut încercări de a valorifica puterea manifestată de aolipile lui Heron în scopuri practice.

În primul secol A.D., Eroul Alexandriei a inventat turbina cu abur aeolipilă sau primitivă.

În primul secol A.D., Eroul Alexandriei a inventat turbina cu abur aeolipilă sau primitivă.

Steam: o soluție perfectă

Primele motoare cu aburi practice au fost dezvoltate pentru a rezolva o problemă foarte specifică: cum să elimini apa din minele inundate. Pe măsură ce europenii secolului al XVII-lea au trecut de la lemn la cărbune ca principală sursă de combustibil, minele au fost adânci și, ca urmare, au devenit adesea inundate după pătrunderea surselor de apă subterane.

Se consideră că un administrator minier spaniol, numit Jerónimo de Ayanz, a fost prima persoană care a rezolvat problema minelor inundate. În 1606, de Ayanz a înregistrat primul brevet pentru o mașină care utiliza energia cu aburi pentru a propulsa apa din mine. Inventatorul spaniol - căruia i se adaugă și faptul că a inventat unul dintre primele sisteme de aer condiționat din lume - și-a folosit motorul cu aburi pentru a scoate apa din minele de argint din Guadalcanal, Sevilla.

În timp ce spaniolul a brevetat pentru prima dată o mașină acționată cu abur pentru a fi folosită în minerit, un englez este de obicei creditat că a inventat prima motorizare cu abur. În 1698, Thomas Savery, un inginer și inventator, a patentat o mașină care putea extrage eficient apa din minele inundate folosind presiunea aburului. Savery a folosit principii stabilite de Denis Papin, un fizician britanic de origine franceză care a inventat aragazul sub presiune. Ideile lui Papin despre un motor cu abur cu cilindru și piston nu au fost folosite anterior pentru a construi un motor de lucru, dar până în 1705, Savery a transformat ideile lui Papin într-o invenție utilă.

Utilizând două cazane cu abur, Savery a conceput un sistem aproape continuu de pompare a apei din mine. În ciuda succesului timpuriu al sistemului Savery, s-a descoperit curând că motorul său era capabil să extragă apa din adâncimi reduse, o problemă care trebuia depășită dacă motoarele cu abur funcționau în minele adânci.

Din fericire pentru proprietarii de mină europeni, în 1711, un alt englez, Thomas Newcomen, a dezvoltat o modalitate mai bună de a pompa apa din mine. Sistemul său a folosit o motorizare cu aburi reproiectată care a eliminat nevoia de presiune a aburului acumulată - un defect în sistemul lui Savery care a dus la mulți o explozie nefericită. Motorul „atmosferic” al lui Newcomen - denumit așa pentru că nivelul de presiune a aburului pe care l-a folosit presiunea atmosferică apropiată - a fost prima mașină de succes comercial care a folosit abur pentru a acționa o pompă de apă.

Deși este o îmbunătățire a redării inițiale a lui Savery a motorului cu aburi, motorul atmosferic al lui Newcomen a avut și defectele sale. Mașina era extrem de ineficientă, necesitând un flux constant de apă rece pentru a răci cilindrul cu abur, atât de important (partea motorului în care presiunea aburului este transformată în mișcare), cât și o sursă constantă de energie pentru reîncălzirea cilindrului.

Indiferent de acest dezavantaj major, designul motorului Newcomen a fost necontestat în următorii 50 de ani și, în afară de pomparea minelor, a fost folosit și pentru drenarea zonelor umede, furnizarea apei în orașe și chiar fabricile de energie electrică și fabricile de energie prin pomparea apei de jos. o roată de apă deasupra ei pentru reutilizare.

În 1698, Thomas Savery a patentat o mașină care putea extrage eficient apa din mine inundate folosind presiunea aburului.

În 1698, Thomas Savery a patentat o mașină care putea extrage eficient apa din mine inundate folosind presiunea aburului.

Puterea revoluției industriale

Dar până în 1765, soarta motorului lui Newcomen a fost pecetluită. În acel an, James Watt, un producător de instrumente scoțiene angajat la Universitatea Glasgow, a început să repare un model mic al unui motor Newcomen. Watt a fost perplex de cantitatea mare de aburi consumată de mașina lui Newcomen și a realizat că pentru a remedia această ineficiență, va trebui să se îndepărteze de răcirea constantă și reîncălzirea cilindrului de abur.

Pentru a face acest lucru, Watt a dezvoltat un condensator separat, care a permis menținerea cilindrului de abur la o temperatură constantă și a îmbunătățit dramatic funcționalitatea motorului Newcomen.

Din motive financiare, Watt nu a fost capabil să își fabrice imediat motorul atmosferic nou și îmbunătățit. Însă până în 1776, el a format un parteneriat cu Matthew Boulton, un fabricant englez și inginer, care nu a reușit să utilizeze motoare cu aburi pentru mai mult decât să pompeze apa din mine.

Cu sprijin financiar de la Boulton, Watt a dezvoltat un motor cu abur rotativ cu acțiune unică (și mai târziu, cu acțiune dublă) care, împreună cu condensatorul separat semnat de Watt, a prezentat un mecanism de mișcare paralel care dubla puterea cilindrului de abur existent. Motorul Boulton-Watt a fost și primul care a permis operatorului mașinii să controleze turația motorului cu un dispozitiv numit guvernator centrifugal. Motorul îmbunătățit a folosit un nou sistem de angrenaje - dezvoltat de către angajatorul lui Boulton și Watts, William Murdoch - cunoscut sub numele de angrenare la soare și planetă, pentru a converti mișcarea reciprocă (liniară) în mișcare rotativă.

Îmbunătățirile oferite de Watt la motorul cu aburi, combinate cu viziunea lui Boulton asupra unei națiuni alimentate cu abur, au facilitat adoptarea rapidă a motoarelor cu aburi în Regatul Unit și, în cele din urmă, în Statele Unite. Până în anii 1800, motoarele cu aburi alimentau fabrici, fabrici, fabrici de bere și o serie de alte operațiuni de fabricație. În 1852, a avut loc primul zbor al unei nave aeronave cu aburi. Viitoarele iterații ale motorului cu aburi au ajuns, de asemenea, să definească călătoria, deoarece trenurile, bărcile și căile ferate au adoptat tehnologia pentru a propulsa pasagerii în secolul XX. [Vedeți și: Cum a schimbat lumea Steam Engine]

Urmați Elizabeth Palermo pe Twitter @techEpalermo, Facebook sau Google+. Urmăriți WordsSideKick.com @wordssidekick. De asemenea, suntem pe Facebook și Google+.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Rapoartele Ozn-Urilor Au Crescut În Această Vară
Rapoartele Ozn-Urilor Au Crescut În Această Vară

Cum Vor Funcționa Grinzile De Durere Militare
Cum Vor Funcționa Grinzile De Durere Militare

Acest Instrument Genetic Ar Putea Lăsa Curând Oamenii De Știință Să Creeze Noi „Noaptea” Gene
Acest Instrument Genetic Ar Putea Lăsa Curând Oamenii De Știință Să Creeze Noi „Noaptea” Gene

Cum Funcționează Gheizerele
Cum Funcționează Gheizerele

Nasa Marcând Istoricul Mars Rover Landing Cu Flurry Of Events
Nasa Marcând Istoricul Mars Rover Landing Cu Flurry Of Events


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com