Red de conocimientos turísticos - Conocimientos sobre las estaciones solares - ¿Quién inventó la máquina de vapor? Una máquina de vapor [1] es una máquina de energía alternativa que convierte la energía del vapor en trabajo mecánico. La aparición de la máquina de vapor provocó la Revolución Industrial en el siglo XVIII. Hasta principios del siglo XX, siguió siendo el motor principal más importante del mundo, y más tarde fue dando paso gradualmente al motor de combustión interna y a la turbina de vapor. [Edite este párrafo] Historia de la invención [1] La primera máquina de vapor del mundo fue un globo aerostático inventado por el Héroe de Alejandría, un antiguo matemático griego en el siglo I, pero era solo un juguete. Alrededor de 1679, el físico francés Dennis Papen hizo un modelo funcional de la primera máquina de vapor después de observar el vapor que se escapaba de su olla a presión. Casi al mismo tiempo, Samuel Moran también propuso la idea de una máquina de vapor a James Watt. Thomas Sevilla en 1698, Thomas Newcomen en 1712 y James Watt en 1769 construyeron las primeras máquinas de vapor industriales. Todos hicieron sus propias contribuciones al desarrollo de las máquinas de vapor. En 1807, Robert Fulton fue el primero en utilizar con éxito una máquina de vapor para impulsar un barco. Watt no fue el inventor de la máquina de vapor. Antes que él, hubo una máquina de vapor, la máquina de vapor Newcomen, hace mucho tiempo, pero consumía mucho carbón y era muy ineficiente. Utilizando la teoría científica, Watt descubrió gradualmente el problema de la máquina de vapor. De 1765 a 1790, realizó una serie de inventos, como condensadores separados, capas aislantes exteriores de cilindros, pistones lubricados con aceite, engranajes planetarios, mecanismos de enlace paralelo, reguladores de velocidad centrífugos, válvulas de mariposa, manómetros, etc. , que aumentó la eficiencia de la máquina de vapor a más de tres veces la de la máquina Newcomen original, y finalmente inventó la máquina de vapor moderna. Desde finales de 2016 hasta finales de 2017, la industria minera británica, especialmente las minas de carbón, se había desarrollado a una escala considerable. Era difícil cumplir con los requisitos para drenar las aguas subterráneas dependiendo únicamente de la mano de obra y la fuerza animal, y había abundante. y carbón barato in situ como combustible. Las necesidades realistas impulsaron a muchas personas en Gran Bretaña, incluidos Papin, Savery y Newcomen, a dedicarse a la exploración y experimento del "poder del fuego para levantar agua". [2] Las máquinas de vapor de vacío originales se utilizaron para bombear agua fuera de las minas. La máquina de vapor de Newcomen introdujo vapor en un cilindro, luego cerró una válvula y vertió agua fría en el cilindro, creando un vacío a medida que el vapor se condensaba. La presión del aire en el otro lado del pistón empuja el pistón. Se introduce un poste profundamente en la mina para accionar una bomba de agua. El movimiento del pistón de la máquina de vapor se transmite a través de esta varilla al pistón de la bomba, que extrae agua del pozo. La primera gran mejora fue separar los cilindros de vapor y condensación mediante válvulas. Watt inventó esta mejora en Birmingham. Esta mejora aumentó la eficiencia de la máquina de vapor. La siguiente mejora fue operar la válvula automáticamente. Estas primeras máquinas de vapor de vacío tenían una eficiencia limitada pero eran relativamente seguras porque sus presiones eran relativamente bajas y las máquinas colapsaban hacia adentro en lugar de explotar hacia afuera para evitar daños materiales. Su eficiencia está limitada por la presión del aire externo, la deformación del cilindro, la eficiencia de combustión y ebullición y la capacidad de condensación. La eficiencia máxima teórica está limitada por la temperatura de ebullición relativamente baja del agua a presión atmosférica ordinaria. El uso de vapor a alta temperatura y alta presión mejora enormemente la eficiencia de las máquinas de vapor. Pero este tipo de máquina de vapor es mucho más peligrosa que una máquina de vapor de vacío. Las explosiones de calderas y maquinaria provocaron numerosos accidentes graves. La válvula de seguridad aporta una gran mejora aquí. Cuando la presión es demasiado alta, la válvula de seguridad libera aire y reduce la presión. Pero la verdadera garantía de seguridad depende únicamente de la experiencia y las normas de seguridad en la construcción, operación y mantenimiento. La primera bomba de agua a vapor práctica del mundo fabricada por Savery recibió una patente británica titulada "Miner's Friend" en 1698. Primero llenó un recipiente con forma de huevo con vapor, luego cerró la válvula de entrada de vapor y roció agua fría fuera del recipiente para condensar el vapor dentro del recipiente y formar un vacío. Abra la válvula de entrada de agua y el agua del fondo de la mina será succionada hacia el contenedor a través de la tubería de entrada de agua bajo la acción de la presión atmosférica; cierre la válvula de entrada de agua, vuelva a abrir la válvula de entrada de vapor y use la presión del vapor para presione el agua en el recipiente a través de la válvula de drenaje. Cuando el agua del recipiente se drene y se llene de vapor, cierre la válvula de entrada de vapor y la válvula de drenaje y rocíe agua nuevamente para condensar el vapor. En este ciclo repetido, los dos recipientes con forma de huevo funcionan alternativamente para drenar el agua continuamente. La bomba de agua de Savery se basa en la succión por vacío para bombear agua a una profundidad de no más de seis metros. Para bombear agua desde una mina que se encuentra a decenas de metros de profundidad, es necesario instalar una bomba de agua en lo profundo de la mina y usar alta presión de vapor para bombear el agua a la superficie. Esto era sin duda difícil y peligroso en ese momento. Newcomen y su asistente Calley inventaron una máquina de vapor atmosférica en 1705 para accionar una bomba de agua independiente, que se llamó máquina de vapor atmosférica de Newcomen. La máquina de vapor se popularizó por primera vez en Gran Bretaña y luego en el continente europeo, y todavía se fabricaban modificaciones hasta principios del siglo XIX.