蒸気機関の歴史とその応用

蒸気機関の発明は人類の歴史の転換点でした。 どこかXVII-XVIII世紀の変わり目に、それは非効率的な手作業、水のホイールと交換始まった 風車を 蒸気機関-全く新しいユニークなメカニズムに。 それは彼らのおかげで、技術や産業革命、そして人類全体の進行が可能になったです。

しかし、誰が蒸気機関を発明しましたか？ 人類にそれをする義務がありますか？ そして、それはときでしたか？ すべてのこれらの質問は、私たちは答えを探してみてください。

私たちの時代の前に

蒸気エンジンの歴史は最初の世紀にさかのぼる 紀元前。 ジェロンAleksandriyskyはそれがカップルに影響を与えたときにのみ動作するように始めたメカニズムを説明しました。 装置は、ノズルを固定したバルーンです。 ノズルからてモータを回転させる、蒸気を接線方向。 これは、蒸気上で動作する最初のデバイスでした。

蒸気エンジンの作成者（またはむしろ、タービン） - のTaqIアル・ディン（アラブ哲学者、エンジニアおよび天文学者）。 彼の発明は、16世紀にエジプトで広く知られるようになりました。 ブレードが回転 - 煙billowedときに蒸気流が羽根付き機構に直接向けられ、そして以下のように機構が配置されています。 1629年に似たようなイタリアのエンジニアDzhovanni Brankaを提供しました。 これらの発明の主な欠点は、今度は大量のエネルギーを必要と蒸気の消費が高すぎる、であり、それは適切ではありませんでした。 人類のその後、科学技術の知識が十分ではなかったので、開発が中断されています。 また、完全に存在しないような発明に対する必要性。

デザイン

蒸気機関の創設は17世紀までは不可能でした。 しかし、すぐに人間開発のストリップレベルとして、最初のインスタンスと発明があった、離陸しました。 真剣に、彼らはその時点で持っていたが、私はかかりませんでした。 例えば、1663年のプレスに発表された英国の科学者は、彼が城ラグランに設定された彼の発明を、設計します。 彼のデバイスは、壁に給水塔を上昇させるために使用されます。 しかし、すべての新規および未知のと同様に、このプロジェクトは疑問で受信し、そのさらなる発展のためのスポンサーではありませんでした。

蒸気エンジンの歴史は、本発明のparoatmosfernoyマシンから始まります。 1681年には、フランスの科学者からの デニス・パピン 鉱山からの水をポンプデバイスを発明しました。 初めてのための駆動力として粉末を使用し、それは蒸気で置換しました。 だから、マシンがparoatmosfernaya。 イギリスのトマスNyukomenとトーマス・セイヴァリからの科学者によって行われた改善に大きく貢献。 非常に貴重な援助も独学ロシアの発明者イヴァン・ポルズノブ持っています。

失敗したパーペン

Paroatmosfernayaマシンは、はるかに完璧からの一方で、造船の分野で特に注目を集めています。 D.パパンは、水リフティングマシンのインストールに従事小さなボートの購入に費やした彼らの最後の節約は、独自の生産をparoatmosfernoy。 作用機序は、高さから落下、水はホイールを回転し始め、実際に横たわっていました。

フルダ川に1707で行わその発明をテストします。 多くの人々が奇跡を見るために集まっ：帆とオールずに川のボートを取ります。 しかし、テスト中に事故があった：エンジンが爆発し、数人が死亡しました。 当局は、不幸な発明者で怒っていると、すべての作業やプロジェクトから彼を禁止しました。 船は没収され、破壊、及びパーペン自身が数年後に死亡しました。

エラー

汽船パーペンは、次の原則でした。 シリンダの底部には少量の水を注入する必要がありました。 それ自体で液体を加熱するために役立ったロースターシリンダ位置。 水が沸騰し始めたときに、蒸気は、隆起したピストンを延長形成されています。 特別装備バルブ浮力を介してピストン上方の空間から。 水が沸騰し始め、蒸気が落ちた後、火鉢を除去するために空気を除去するためのバルブを閉じ、シリンダ壁を冷却する冷水によって必要でした。 シリンダにあったような作用対を介して、凝縮し、それは、その元の場所にピストン戻りの力にピストン真空と大気圧下で形成しました。 その下方への移動中に、有用な作業を行います。 しかし、蒸気機関の効率パパンは陰性でした。 船のエンジンは非常に不経済でした。 そして、最も重要なのは、それを使用するにはあまりにも複雑で、不便でした。 したがって、本発明パーペンは非常に最初から何の未来がありませんでした。

フォロワー

しかし、蒸気エンジンの歴史はそれだけではありませんでした。 次に、我々ははるかに成功したパーペンよりも、英語の科学者トマスNyukomenを有効にしています。 彼は長い弱点に焦点を当て、彼らの前任者の作品を研究しています。 そして、彼は1712年にそのスタッフを作成した彼らの作品の最高を取りました。 使用シリンダが垂直位置にあり、ピストン新しい蒸気エンジンは、（写真に示す）を以下のように構築しました。 これは、ニューコメン仕事パーペンから取りました。 しかし、ペアは異なるポット内に形成されました。 ピストンの周り大幅蒸気シリンダ内の気密性を増加インテグラルスキンを、固定しました。 このマシンは、（大気圧によって鉱山から調達水）paroatmosfernoyを持っています。 本発明の主な欠点は、その面倒で不経済であった：機械は、石炭の膨大な量を「食べました」。 しかし、それはパパンの発明よりも有意に大きいもたらしたメリット。 したがって、それは洞窟や鉱山で約50年間使用されています。 これは、地下水を揚水するための、並びに乾燥車のために使用しました。 トーマスNyukomenはトラフィックにそれを使用することができるように彼の車を変換しようとしました。 しかし、すべての彼の試みは失敗しました。

次の科学者は、自身がイギリスからD・ハルになったと宣言しました。 エンジンとしてのインペラがあっparoatmosfernuyuマシン、：1736年に彼は彼の発明を世界に紹介しました。 その開発はパーペンのそれよりも成功していました。 すぐにこれらの血管のいくつかを作製しました。 彼らは主はしけ、船や他の船舶を運搬するために使用されています。 しかし、機械paroatmosfernoyの信頼性は、信頼性とメインドライバなど帆を装備した船を欠いています。

ハルはパーペンより多くの運を持っていたが、彼の発明は徐々に関連性を失った、と彼らは拒否されます。 それでも、多くの具体的な欠点があった時paroatmosfernyhのマシンを持っています。

ロシアの蒸気エンジンの歴史

次のブレークスルーはロシア帝国に来ました。 1766年に、バルナウルに冶金工場で溶融炉の空気に供給される第1の蒸気エンジンは、特別なベローズを使用して作成されました。 それは彼の国に彼のサービスのためにも、役員のランクを与えられたクリエーターイヴァンPolzunov、となりました。 Inventorがベローズに電力を供給することができる彼の上司の図面や計画「火車」を発表しました。

しかし、運命はPolzunovaで残酷な冗談を果たした：その草案が採択され、自動車が組み立てられた7年後、彼は病気になったと消費で死亡 - テストはそのエンジンを開始する前に、ちょうど一週間。 しかし、彼の文書は、エンジンを始動するのに十分でした。

だから、1766年8月7日Polzunova蒸気エンジンが起動し、負荷の下に置きました。 しかし、11月に同じ年、彼女は決裂しました。 ロードするためのものではない、あまりにも薄い壁であるとボイラーの理由。 また、本発明者は、これが唯一のテストの間では、鍋を使用することができることを、彼の説明書に書いています。 蒸気エンジンPolzunova効率が陽性であったため、新しいボイラーの生産は簡単に、報われただろう。 14ポンド以上製錬銀の助けを借りて、仕事の1023時間以上！

しかし、これにもかかわらず、メカニズムを修復するために誰もいなかったん。 世界の産業はまだ立って開発されていない間、蒸気機関Polzunovaは、倉庫で15年以上にわたり、ほこりを集めます。 そして、完全に部品のために解体されました。 どうやら、その時点で、ロシアはまだ蒸気機関に成長していません。

時間の要件

一方、その場で人生が立っていません。 そして、人類は常に気まぐれな性質に依存しないためのメカニズムを作成し、コントロールの運命を取ることについて考えています。 帆からのすべての可能な限り早くあきらめたいと思います。 したがって、蒸気のための永久的なメカニズムの確立は、空気中に吊り下げ。 パリで1753年に、彼は芸術家、科学者と発明者間の競争が促進されました。 科学アカデミーは、風の力を置き換えることができるメカニズムを作成することができます誰に賞を発表しました。 しかしL・オイラー、D・ベルヌーイ、カントン・デ・ラクロワや他の賢明な提案として、コンテストなどの心に参加したという事実にもかかわらず、1を発行されていません。

年が経過します。 そして、 産業革命は 、より多くの国が敷設されました。 他の大国の中で優位性とリーダーシップは必ずイングランドをボロボロ。 十八世紀の終わりまでに、それはこのように、英国の大規模な産業の生みの親となったこの業界で世界独占のタイトルを獲得しました。 動力駆動の毎日の問題は、ますます重要になってきます。 そして、このエンジンが作成されました。

世界初の蒸気機関

1784年には、英国と産業革命にポイントを回す世界のためでした。 そして、この責任者は、英語のエンジニアDzheyms Uattました。 彼が設立した蒸気エンジンは、世紀の最も知名度の高い発見となりました。

Dzheyms Uatt数年間は、図面、構造及びparoatmosfernyhマシンの作業原則を学びます。 そしてこのすべてに基づいて、彼は、エンジンの効率は、機構に入り、シリンダと蒸気、水の温度を均一化することが必要であると結論付けました。 マシンparoatmosfernyh主な欠点は、シリンダーの水を冷却するための定数が必要です。 それは不快と消耗品でした。

新しい蒸気機関は、そうでない場合は構築しました。 このように、シリンダーは蒸気の特別なシャツにしました。 したがって、ワットは彼の永久的なホットな状態を確保しました。 発明者は、特殊な容器を作成した、冷たい水（コンデンサー）に浸漬。 これは、シリンダチューブを接合しています。 蒸気は、配管を介してシリンダーに続いて、コンデンサに落ちている場合がバック水に変換されます。 彼の車の改善に取り組んで、ワットは、復水器の真空を作成しました。 したがって、すべての蒸気は、内部凝縮シリンダから通過します。 この技術革新のおかげで大幅に順番にあなたが蒸気の同じ量がはるかに多くのエネルギーで抽出することができ、蒸気の拡大を、増加します。 これは、クラウンの成功を収めました。

また、変更された蒸気エンジンと空気供給原理によって作成されます。 今最初の蒸気は、それによってそれを持ち上げ、ピストンの下に入り、その後低下、ピストンの上方に行きます。 このようにしても、以前には不可能であっメカニズム作業鋼の両方のストローク。 一馬力の石炭消費量はparoatmosfernyh機械に、それぞれ、4倍以下であり、次いでDzheyms Uattを求めました。 蒸気機関は非常に迅速にも最初の英国を獲得し、その後全世界。

「シャーロット・ダンダス」

世界はジェームズ・ワットの発明によって打たれた後、蒸気機関の普及を開始しました。 だから、英国で1802年には、その最初の船のカップルを持っている - ボート「シャーロットダンダス。」 そのクリエイターは、ウィリアム・サイミントン信じています。 ボートは、チャネル別はしけの牽引として使用しました。 船のプロペラの役割は、船尾に取り付けられたパドルホイールを果たしました。 ボートは正常にテスト初めてである2隻の巨大な船は6時間で18マイルを牽引しました。 同時に、それは強く向かい風を妨害しました。 しかし、彼は管理されます。

彼らはので、パドルホイールの下に作成された強い波で、運河の銀行がぼやけされることを恐れていたので、まだ、それは、冗談の上に置きました。 ちなみに、「シャーロットは、」テストの人々は、全世界が最初の船の作成者とみなされ、そのうちの出席しました。

世界で最初の船

英語の造船会社 ロバート・フルトン 彼の若さとは、蒸気機関と船を夢見ていました。 そして今、彼の夢が実現可能となっています。 蒸気機関の発明は、造船に新たな弾みとなった後。 一緒に問題の財務面を引き継いだアメリカR.リビングストンのメッセンジャーで、フルトンは蒸気機関と船の喫水を取り上げました。 これは、オール推進の考えに基づいている複雑な発明でした。 船の側面によると楽しいの様々なシミュレートし、パドルの数で描かれました。 この場合、その後パドルとが互いに干渉し、破りました。 今日、人はすべての3つのまたは4つのパドルも同様の効果を達成することができたことを簡単に言うことができます。 しかし、見ることはできなかった時には、科学技術の視点から。 したがって、造船業者は、はるかに複雑でした。

1803年、フルトンの発明は、世界中に提示されています。 汽船は、多くの科学者やパリの数字のセーヌ川、素晴らしい心と想像力でゆっくりと均等にしました。 しかし、ナポレオンの政府はプロジェクトを拒否し、イライラ造船会社はアメリカで彼の幸運を求めることを余儀なくされました。

そして、1807年8月に最も強力な蒸気機関が関与した「クレアモント」という名前の世界初の船は（写真を示す）、ハドソン湾に行ってきました。 多くの人々は、単に成功を信じていません。

初飛行では、「クレアモントは、」貨物と乗客なしなし行きました。 誰もボード上の旅船の火災呼吸に行きたかったん。 地元の農家、チケットのために6ドルを支払った - しかし、帰りに、最初の乗客がありました。 彼は、旅客運送会社の歴史の中で最初になりました。 フルトンはそんなには命知らずがすべての彼らの発明に生涯無料の旅行を与えたことを移動しました。