第一 活塞马达 它是由法国物理学家于1690年开发的 丹尼斯·帕平,其主要目的是抽水。帕潘的机器虽然很简陋,但在 气压 而且它不能压缩水蒸气,这使得它的效率受到限制。
后来英国工程师 托马斯·萨维里 1698 年改进了这种类型的机制,允许其在采矿业中用于从被淹没的矿井中抽水。但这些发动机在可靠性和动力方面仍然存在问题。那是在 1712 年 托马斯·纽科门 他用他的技术完善了这些进步 自然吸气发动机,引入了垂直气缸和配重活塞设计,彻底改变了其在采矿和其他应用中的使用。
技术演变和詹姆斯·瓦特的到来
为了改进现有的蒸汽机,苏格兰工程师 詹姆斯瓦特 1769 年,他提出了一种单独的冷凝器,这是一项提高效率的关键发明,在蒸汽机设计方面取得了巨大进步。在瓦特之前,纽科门的机器损失了大量的热量,造成了巨大的能源浪费。瓦特通过分离机器的冷凝相解决了这个问题。
瓦特提出的进步之一是,除了利用蒸汽产生的真空之外,他还设法使加压蒸汽向下推动活塞,从而增加了功率,从而 现代蒸汽机.
蒸汽机和工业革命
蒸汽机的成功应用是对人类社会的巨大推动力之一。 工业革命,始于18世纪中叶的英国。这种新能源使制成品的产量呈指数级增长。最初,蒸汽机主要用于采矿和抽水;然而,它的用途很快就扩展到其他领域,例如 运输 和纺织工业,彻底改变了所有这些领域。
使用上的一大进步 蒸汽机 正是在交通领域,第一批机车和蒸汽船被开发出来。蒸汽机使得连接遥远的地理区域成为可能,以前所未有的速度促进原材料、制成品和人员的运输。这使得工业化在 19 世纪扩展到整个欧洲和其他大陆。
后来的创新和工业应用
整个 19 世纪蒸汽机的不断改进是其传播的关键。主要创新之一是 膨胀机,使蒸汽在释放前充分膨胀,从而最大限度地利用蒸汽,从而减少燃料消耗。
另一个关键进步是将活塞的直线运动转换为圆周运动的能力,这一变化使蒸汽机的用途得以扩展,从固定的工业应用(例如工厂和纺织厂)到船舶和火车的推进,交通民主化。
到19世纪末,蒸汽动力几乎已应用于所有行业和国家,甚至导致了化学工业和钢铁大规模生产等新工业部门的出现。
蒸汽机的社会和经济影响
的开发和使用 蒸汽机 它不仅具有技术影响,而且具有社会影响。在城市中,蒸汽动力工厂的引入改变了数百万人的生活。工业革命之前,大多数人口从事农业;然而,随着新工厂的建立,很大一部分农村人口迁移到新兴的工业中心寻找工作。这导致了大规模的城市化并增加了现代社会的复杂性。
此外,工业生产的增长需要大量的 煤炭 为机器提供动力,这产生了煤炭开采的强劲需求。这种繁荣将一些地区转变为大规模采矿中心。
另一个重要结果是世界贸易的变化。有了火车和轮船,距离缩短了,产品可以出口到更远的市场,从而创造了相互联系的全球贸易。
蒸汽时代及其衰落
尽管蒸汽机在一个多世纪以来产生了积极影响,但其使用量在 1890 年左右开始下降,当时内燃机和电力开始取代蒸汽作为主要能源。然而,蒸汽机的遗产是不可否认的,因为它为随后的技术革命奠定了基础。
的崛起 蒸汽时代 它不仅是工业革命的关键,而且通过永远改变我们的工作、生产和旅行方式,也是社会现代化的关键。今天,我们使用的许多技术仍然可以感受到它的影响。
蒸汽机不仅可以在更短的时间内生产更多的货物,而且是铁路和大型工业等关键基础设施发展的基础,标志着大规模生产的开始。毫无疑问,这种创新是推动人类进入新的工业和技术时代的驱动力。