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瓦特发明蒸汽机的简要故事

作者:admin 时间:2020-05-26 10:26:33 浏览:
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可能是祖母太忙了,没有工百夫回答他,便不耐烦地说:“不知道。小孩子问这么多干什么!”但他没有灰心放弃。他把壶盖揭开盖上,盖上又揭开,反复验证。瓦特终于弄清度楚了,是水蒸气推动壶盖跳动,这水蒸气的力量还真不小呢!

后来,瓦特长大了,不过他可一直没有忘记小时候问琢磨过的那个问题。1756年,瓦特来到格拉斯哥大学当一名仪器修理工,接触到了新的机器,最后改进了人类答适用的蒸汽机,把人类的历史推进到蒸汽机时代。

1,爱迪生发明的留声机

爱迪生是美国著名的科学家和发明家,因为他有电灯、留声机、电影和蓄电池等一千多种发明成果,所以人们称他为“发明大王”、“魔术师”。

爱迪生最大的功绩是发明了电灯,然而在他的发明创造中,最引起当时社会震惊的,莫过于留声机了。在1877年秋天,爱迪生发明的留声机轰动了整个纽约,各家报馆的新闻记者,像潮水般地涌来报道这一特大新闻。

这一发明一经传出,激起当时社会急速而巨大的狂热达数月之久,铁路特开专车前去参观,许多人开始不相信这个发明,疑心他是先在里面藏了个什么会说话的东西骗人的。

有个教堂的主教用最高速度对着收音盘背诵《圣经》中的一串专门名词,当这些名词一字不漏的从机器中重复出来时,人们才相信这东西确实不是虚假的,并且齐声称奇,报纸把留声机称之为19世纪的奇迹。

然而,爱迪生这项著名的发明构思,却是幸福的偶然性促成的。一次,爱迪生一人在静静的实验室里研究改善在纸带上打印符号的电报机。这时,电报机内的一种单调的声音吸引了他。

瓦特出生在一个机械工匠世家,从小就接触了很多有关机械的知识,并对这些知识进行了深入研究。瓦特长大后,从事机械修理工作,并在这一行显示出了过人的才能。

1756年,瓦特来到格拉斯哥大学当一名仪器修理工。在工作中,他接触到很多以蒸汽作为动力的机械,大大开阔了自己的眼界,并对蒸汽机产生了极大的兴趣。

一天,一所学校让瓦特修理一台纽可门蒸汽机。之前瓦特从来没接触过这种机器,但他不怕困难,毅然接下了这份工作。

在修理的过程中,他认真研究蒸汽机的结构和工作原理,并发现了纽可门蒸汽机存在的一些问题:由于汽缸时冷时热,蒸汽的利用率很低,而且活塞的活动时断时续,速度比较慢,很容易漏气。瓦特在修好纽可门蒸汽机之后,便经常思考如何改进现有的蒸汽机。

一天,正在散步的瓦特想:蒸汽的利用率不高,是因为气缸内的温度无法保持一致。那为什么不能设计一个装置,来保证汽缸里的温度恒定呢?

回家后,瓦特画了很多设计图,终于研制出了新的蒸汽机。这种蒸汽机大大提高了蒸汽的利用率,节省了燃料。瓦特并不满足于自己取得的成就,他不断改进其他零配件,使蒸汽机的工作效率大大提高。1874年,瓦特发明的蒸汽机问世了,并引起了世人的关注。这种节省燃料、性能良好的蒸汽机得到一致好评,并被逐渐推广开来。

瓦特出生在一个机械工匠世家,从小就接触了很多有关机械的知识,并对这些知识进行了深入研究。瓦特长大后,从事机械修理工作,并在这一行显示出了过人的才能。

1756年,瓦特来到格拉斯哥大学当一名仪器修理工。在工作中,他接触到很多以蒸汽作为动力的机械,大大开阔了自己的眼界,并对蒸汽机产生了极大的兴趣。

一天,一所学校让瓦特修理一台纽可门蒸汽机。之前瓦特从来没接触过这种机器,但他不怕困难,毅然接下了这份工作。

在修理的过程中,他认真研究蒸汽机的结构和工作原理,并发现了纽可门蒸汽机存在的一些问题:由于汽缸时冷时热,蒸汽的利用率很低,而且活塞的活动时断时续,速度比较慢,很容易漏气。瓦特在修好纽可门蒸汽机之后,便经常思考如何改进现有的蒸汽机。

一天,正在散步的瓦特想:蒸汽的利用率不高,是因为气缸内的温度无法保持一致。那为什么不能设计一个装置,来保证汽缸里的温度恒定呢?

回家后,瓦特画了很多设计图,终于研制出了新的蒸汽机。这种蒸汽机大大提高了蒸汽的利用率,节省了燃料。瓦特并不满足于自己取得的成就,他不断改进其他零配件,使蒸汽机的工作效率大大提高。1874年,瓦特发明的蒸汽机问世了,并引起了世人的关注。这种节省燃料、性能良好的蒸汽机得到一致好评,并被逐渐推广开来。

随着智育的发展,瓦特对客观存在的一些事物都发生了浓厚的兴趣,产生了好奇和钻研之心,这为他以后发明蒸汽机打下了良好的基础。在瓦特故乡的小镇子上,家家户户都是生火烧水做饭。对这种司空见惯的事,有谁留过心呢?瓦特就留了心。他在厨房里看祖母做饭,灶上坐着一壶开水。开水在沸腾,壶盖“啪啪啪”地作响,不停地往上跳动。瓦特观察好半天,感到很奇怪,猜不透这是什么缘故,就问祖母说:“什么玩意使壶盖跳动呢?”祖母回答说:“水开了,就这样。”瓦特没有满足,又追问:“为什么水开了壶盖就跳动?是什么东西推动它吗?”可能是祖母太忙了,没有功夫答复他,便不耐烦地说:“不知道。小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢?”瓦特在他祖母那里不但没有找到答案,反而受到了冤枉的批评,心里很不舒服,可他并不灰心。连续几天,每当做饭时,他就蹲在火炉旁边细心地观察着。起初,壶盖很安稳,隔了一会儿,水要开了,发出“哗哗”的响声。蓦地,壶里的水蒸气冒出来,推动壶盖跳动了。蒸汽不住地往上冒,壶盖也不停地跳动着,好像里边藏着个魔术师在变戏法似的。瓦特高兴了,几乎叫出声来。他把壶盖揭开盖上,盖上又揭开,反复验证。他还把杯子、调羹遮在水蒸气喷出的地方。瓦特终于弄清楚了,是水蒸气推动壶盖跳动,这水蒸气的力量还真不小呢。就在瓦特兴高采烈的时候,祖母又开腔了:“你这孩子,不知好歹,水壶有什么好玩的,快给我走开!”他的祖母过于急躁和主观了,这随随便便不放在心上的话,险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的积极性。年迈的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知“水蒸气”对瓦特有多么大的启示!水蒸气推动壶盖跳动的物理现象,不正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗?1764年,学校请瓦特修理一台纽可门式蒸汽机,在修理的过程中,瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理,并且发现了这种蒸汽机的两大缺点:活塞动作不连续而且慢;蒸汽利用率低,浪费原料。此后,瓦特开始思考改进的办法。1765年的春天,在一次散步时,瓦特想到,既然纽可门蒸汽机的热效率低是蒸汽在缸内冷凝造成的,那么为什么不能让蒸汽在缸外冷凝呢?瓦特产生了采用分离冷凝器的最初设想。在产生这种设想以后,瓦特在同年设计了一种带有分离冷凝器的蒸汽机。按照设计,产生这种设想以后,瓦特在同年设计了一种带有分离冷凝器的蒸汽机。按照设计,冷凝器与汽缸之间有一个调节阀门相连,使它们既能连通又能分开。这样,既能把做功后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器,又可以使汽缸内产生同样的真空,避免了汽缸在一冷一热过程中热量消耗。据瓦特理论计算,这种新的蒸汽机的热效率将是纽可门蒸汽机的三倍。从理论上说,瓦特的这种带有分离器冷凝器的蒸汽机显然优于纽可门蒸汽机。但是,要把理论上的东西变为实际上的东西,把图纸上的蒸汽机变为实在的蒸汽机,还要走很长的路。瓦特辛辛苦苦造出了几台蒸汽机,但效果反而不如纽可门蒸汽机好,甚至还四处漏气,无法开动。尽管耗资巨大的实验使他债台高筑,但他没有在困难面前停步,继续进行试验。当布莱克知道瓦特的奋斗目标和困难处境时,他把瓦特介绍给了自己一个十分富有的朋友——化工技师罗巴克。当时罗巴克是一个十分富有的企业家,他在苏格兰的卡隆开办了第一座规模较大的炼铁厂。虽然当时罗巴克已近50岁,但对科学技术的新发明仍然倾注着极大的热情。他对当时只有三十来岁的瓦特的新装置很是赞许,当即与瓦特签订合同,赞助瓦特进行新式蒸汽机的试制。从1766年开始,在三年多的时间里,瓦特克服了在材料和工艺等各方面的困难,终于在1769年制出了第一台样机。同年,瓦特因发明冷凝器而获得他在革新纽可门蒸汽机过程中的第一项专利。第一台带有冷凝器的蒸汽机虽然试制成功了,但它同纽可门蒸汽机相比,除了热效率有显着提高外,在作为动力机来带动其他工作机的性能方面仍未取得实质性进展。就是说,瓦特的这种蒸汽机还是无法作为真正的动力机。自1769年试制出带有分离冷凝器的蒸汽机样机之后,瓦特就已看出热效率低已不是他的蒸汽机的主要弊病,而活塞只能做往返的直线运动才是它的根本局限。1781年,瓦特参加圆月学社的活动,也许在聚会中会员们提到天文学家赫舍尔在当年发现的天王星以及由此引出的行星绕日的圆周运动启发了他,也许是钟表中的齿轮的圆周运动启发了他,他想到了把活塞往返直线运动变为旋转的圆周运动就可以使动力传给任何工作机。同年,他研制出了一套被称为“太阳和行星”的齿轮联动装置,终于把活塞的往返直线运动转变为齿轮的旋转运动。为了使轮轴的旋轴增加惯性,从而使圆周运动更加均匀,瓦特还在轮轴上加装了一个飞轮。由于对传统机构的这一重大革新,瓦特的这种蒸汽机才真正成为了能带动一切工作的动力机。机构的这一重大革新,瓦特的这种蒸汽机才真正成为了能带动一切工作的动力机。1781年底,瓦特以发明带有齿轮和拉杆的机械联动装置获得第二个专利。由于这种蒸汽机加上了轮轴和飞轮,这时的蒸汽机在把活塞的往返直线运动转变为轮轴的旋转运动时,多消耗了不少能量。这样,蒸汽机的效率不是很高,动力不是很大。为了进一步提高蒸汽机的效率,瓦特在发明齿轮联动装置之后,对汽缸本身进行了研究。他发现,虽然把纽可门蒸汽机的内部冷凝变成了外部冷凝,使蒸汽机的热效率有了显着提高,但他的蒸汽机中蒸汽推动活塞的冲程工艺与纽可门蒸汽机没有不同。两者的蒸汽都是单项运动,从一端进入,另一端出来。他想,如果让蒸汽能够从两端进入和排出,就可以让蒸汽既能推动活塞向上运动又能推动活塞向下运动。那么,他的效率就可以提高一倍。1782年,瓦特根据这一设想,试制出了一种带有双向装置的新汽缸,由此瓦特获得了他的第三项专利。把原来的单项汽缸装置改装成双向汽缸,并首次把引入汽缸的蒸汽由低压蒸汽变为高压蒸汽,这是瓦特在改进纽可门蒸汽机的过程中的第三次飞跃。通过这三次技术飞跃,纽可门蒸汽机完全演变成了瓦特蒸汽机。从最初接触蒸汽技术到瓦特蒸汽机研制成功,瓦特走过了20多年的艰难历程。瓦特虽然多次受挫、屡遭失败,但他仍然坚持不懈、百折不挠,终于完成了对纽可门蒸汽机的三次革新,使蒸汽机得到了更广泛的应用,成为改造世界的动力。1784年,瓦特以带有飞轮、齿轮联动装置和双向装置的高压蒸汽机的综合组装取得了他在革新纽可门蒸汽机过程中的第四项专利。1788年,瓦特发明了离心调速器和节气阀;1790年,他又发明了汽缸示工器,至此瓦特完成了蒸汽机发明的全过程。

瓦特(1736-1819)出生于英国,是世界上第一台蒸汽机的发明者。童年的瓦特体弱多病,胆子又小,常喜欢一个人玩,但爱动脑筋。

有一天,他看见水壶里的沸水忽然掀起壶盖,发出“噗噗”声,就好奇地问奶奶:“为什么壶盖会跳动?”奶奶告诉他,这是壶里水蒸气的力量。小瓦特心里想,蒸汽的力量 可真大,要是能利用它就好了!这件事启发了他对蒸汽机的发明。

瓦特家境不好,中学毕业就跟父亲出门学手艺。19岁时,他就一个人出远门,拜师做学徒,每天十个小时在寒风刺骨的工场作业,艰苦的环境磨炼了他的意志,也使他学会了许多修理实验仪器的技能。

20岁那年,瓦特得到好友的帮助,进入大学实验室,任教具和仪器的修理工。在那里,他学到了很多新知识。有一次,他负责修理一台蒸汽机的模型,边修边想;我应该造一台比它更好的蒸汽机。历尽种种磨难的瓦特,在1782年成功地试制出了第一台蒸汽机。

瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展,他使原来只能提水的机械,成为了可以普遍应用的蒸汽机,并使蒸汽机的热效率成倍提高,煤耗大大下降。因此瓦特是蒸汽机的改良者。

自18世纪晚期起,蒸汽机不仅在采矿业中得到广泛应用,在冶炼、纺织、机器制造等行业中也都获得迅速推广。它使英国的纺织品产量在20多年内(从1766年到1789年)增长了5倍,为市场提供了大量消费商品,加速了资金的积累,并对运输业提出了迫切要求。

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▌今天讲是瓦特的故事!他发明和改进了蒸汽机,机器一生产出来,马上被大家用在了采矿、纺织、机械制造等很多行业种,几乎成了所有机器的动力。

可能是祖母太忙了,没有工夫回答他,便不耐烦地说:“不知道。小孩子问这么多干什么!”但他没有灰心放弃。他把壶盖揭开盖上,盖上又揭开,反复验证。瓦特终于弄清楚了,是水蒸气推动壶盖跳动,这水蒸气的力量还真不小呢!

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