其他回答

• 主要是一个汽缸，汽缸运动到右侧末端时，打开右侧进气阀向汽缸右侧冲高压水蒸汽，打开左侧排气阀，高压水蒸汽推动活塞向左运动，运动最左端时，打开左侧进气阀关闭右侧排气阀，向汽缸左侧冲高压水蒸汽，使汽缸活塞向右运动。将汽缸活塞的往复运动通过联杆滑块曲轴转化为旋转运动。各阀门的开关也是通过联杆滑块带动滑阀进行的。常见在老式蒸气机车上，因效率低、烧煤灰大、污染大被淘汰。蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。16世纪末到17世纪后期，英国的采矿业，特别是煤矿，已发展到相当的规模，单靠人力、畜力已难以满足排除矿井地下水的要求，而现场又有丰富而廉价的煤作为燃料。现实的需要促使许多人，如英国的帕潘、萨弗里、纽科门等就致力于“以火力提水”的探索和试验。萨弗里制成的世界上第一台实用的蒸汽提水机，在1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利。他将一个蛋形容器先充满蒸汽，然后关闭进汽阀，在容器外喷淋冷水使容器内蒸汽冷凝而形成真空。打开进水阀，矿井底的水受大气压力作用经进水管吸入容器中；关闭进水阀，重开进汽阀，靠蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出。待容器中的水被排空而充满蒸汽时，关闭进汽阀和排水阀，重新喷水使蒸汽冷凝。如此反复循环，用两个蛋形容器交替工作，可连续排水。萨弗里的提水机依靠真空的吸力汲水，汲水深度不能超过六米。为了从几十米深的矿井汲水，须将提水机装在矿井深处，用较高的蒸汽压力才能将水压到地面上，这在当时无疑是困难而又危险的。纽科门及其助手卡利在1705年发明了大气式蒸汽机，用以驱动独立的提水泵，被称为纽科门大气式蒸汽机。这种蒸汽机先在英国，后来在欧洲大陆得到迅速推广，它的改型产品直到19世纪初还在制造。纽科门大气式蒸汽机的热效率很低，这主要是由于蒸汽进入汽缸时，在刚被水冷却过的汽缸壁上冷凝而损失掉大量热量，只在煤价低廉的产煤区才得到推广。1764年，英国的仪器修理工瓦特为格拉斯哥大学修理纽科门蒸汽机模型时，注意到了这一缺点，并于1765年发明了设有与汽缸壁分开的凝汽器的蒸汽机，并于1769年取得了英国的专利。初期的瓦特蒸汽机仍用平衡杠杆和拉杆机构来驱动提水泵，为了从凝汽器中抽除凝结水和空气，瓦特装设了抽气泵。他还在汽缸外壁加装夹层，用蒸汽加热汽缸壁，以减少冷凝损失。1782年前后，瓦特将机器进一步改进，完成了两项重要发明：在活寒工作行程的中途，关闭进汽阀，使蒸汽膨胀作功以提高热效率；使蒸汽在活塞两面都作功双作用式，以提高输出功率。这时的活塞既要向下拉动杠杆又要向上推动杠杆，扇形平衡杠杆和拉链已不再适用，瓦特使发明了平行四边形机构。瓦特还于18世纪末将曲柄连杆机构用在蒸汽机上。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。因此瓦特是蒸汽机最主要的发明人。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。在船舶上采用蒸汽机作为推进动力的实验始于1776年,经过不断改进，至1807年，美国的富尔顿制成了第一艘实用的明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号。此后，蒸汽机在船舶上作为推进动力历百余年之久。1801年，英国的特里维西克提出了可移动的蒸汽机的概念，1803年，这种利用轨道的可移动蒸汽机首先在煤矿区出现，这就是机车的雏型。英国的斯蒂芬森将机车不断改进，于1829年创造了“火箭”号蒸汽机车，该机车拖带一节载有30位乘客的车厢，时速达46公里/时，引起了各国的重视，开创了铁路时代。19世纪末，随着电力应用的兴起，蒸汽机曾一度作为电站中的主要动力机械。1900年，美国纽约曾有单机功率达五兆瓦的蒸汽机电站。蒸汽机的发展在20世纪初达到了顶峰。它具有恒扭矩、可变速、可逆转、运行可靠、制造和维修方便等优点，因此曾被广泛用于电站、工厂、机车和船舶等各个领域中，特别在军舰上成了当时唯一的原动机。蒸汽机按蒸汽在活塞一侧或两侧工作，可分为单作用和双作用式；按汽缸布置方式，可分为立和卧式；按蒸汽是在一个汽缸中膨胀或依次连续在多个汽缸中膨胀，可分为单胀式和多胀式；按蒸汽在汽缸中的流向，可分为回流式和单流式；按排汽方式和排汽压力可分为凝汽式、大气式和背压式。简单蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成，汽缸和底座是静止部分。从锅炉来的新蒸汽，经主汽阀和节流阀进入滑阀室，受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧，推动活塞运动。蒸汽机的发展首先体现在功率和效率的提高，而这又主要取决于蒸汽参数的提高。初期蒸汽机的蒸汽压力仅为0.11～0.13兆帕，19世纪初才达到0.35～0.7兆帕，20世纪20年代曾用到6～10兆帕。在蒸汽温度上，19世纪末还不超过250℃，而到20世纪30年代曾用到450～480℃。至于效率，瓦特初期连续运转的蒸汽机，按燃料热值计总效率不超过3％；到1840年，最好的凝汽式蒸汽机总效率可达8％；到20世纪，蒸汽机最高效率可达到20％以上。在转速方面，18世纪末瓦特蒸汽机仅40～50转/分；20世纪初转速达到100～300转/分，个别蒸汽机曾达到2500转/分。在功率方面，最初单机功率仅几马力，20世纪初的一台船用蒸汽机的功率可达25000马力。随着蒸汽参数和功率的提高，蒸汽已不可能在一个汽缸中继续膨胀，还必须在相连接的汽缸中继续膨胀，于是出现了多级膨胀的蒸汽机。蒸汽机因受到润滑油闪点的限制，所用蒸汽的最高温度一般都不超过400℃，机车，船用等移动式蒸汽机还略低一些，多数不高于350℃。考虑到膨胀的可能性和结构的经济性，常用压力在2.5兆帕以下。蒸汽参数受到限制，从而也限制了蒸汽机功率的进一步提高。蒸汽机的出现和改进促进了社会经济的发展，但同时经济的发展反过来又向蒸汽机提出了更高的要求，如要求蒸汽机功率大、效率高、重量轻、尺寸小等。尽管人们对蒸汽机作过许多改进，不断扩大它的使用范围和改善它的性能，但是随着汽轮机和内燃机的发展，蒸汽机因存在不可克服的弱点而逐渐衰落。蒸汽机的弱点是：离不开锅炉，整个装置既笨重又庞大；新蒸汽的压力和温度不能过高，排气压力不能过低，热效率难以提高；它是一种往复式机器，惯性力限制了转速的提高；工作过程是不连续的，蒸汽的流量受到限制，也就限制了功率的提高。因此，抛弃了笨重锅炉的内燃机，最终以其重量轻，体积小、热效率高和操作灵活等优点，在船舶和机车上逐渐取代了蒸汽机。汽轮机则以其热效率高、单机功率大、转速高、单位功率重量轻和运行平稳等优点，将蒸汽机排挤出了电站。接着电动机又以其使用方便，代替了蒸汽机在工业设备中的应用。然而小功率蒸汽机热效率比汽轮机高，所以在产煤区或只有劣质燃料的地区或某些特殊场合，蒸汽机仍有发挥作用的余地。蒸汽机有很大的历史作用，它曾推动了机械工业甚至社会的发展。随着它的发展而建立的热力学和机构学为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础；汽轮机继承了蒸汽机以蒸汽为工质的特点，和采用凝汽器以降低排汽压力的优点，摒弃了往复运动和间断进汽的缺点；内燃机继承了蒸汽机的基本结构和传动形式，采用了将燃油直接输入汽缸内燃烧的方式，形成了热效率高得多的热力循环；同时，蒸汽机所采用的汽缸、活塞、飞轮、飞锤调速器，阀门和密封件等，均是构成多种现代机械的基本元件。
  龙宇锋2019-12-21 19:12:01
• 特1736年1月19日生于英国苏格兰格拉斯哥市格里诺克。童年时代的瓦特曾在文法学校念过书，然而没有受过系统教育。瓦特在父亲做工的工厂里学到许多机械制造知识，以后他到伦敦的一家钟表店当学徒。1763年瓦特到格拉斯大学工作，修理教学仪器。在大学里他经常和教授讨论理论和技术问题。1781年瓦特制造了从两边推动活塞的双动蒸汽机。1785年，他也因蒸汽机改进的重大贡献，被选为皇家学会会员。1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。一、喜欢寻根问底的孩子瓦特1736年出生于英国苏格兰西部的格林诺格镇，他的祖父曾经是一位教师，教授数学、测量学和航海学，父亲原来是个造船技术工人。后来自己经营过造船业和建筑业，做过仪器制造家和商人，还曾经一度担任过小镇的地方行政官。耳濡目染，瓦特从幼年起就随父亲学习各种手艺。他心灵手巧，从小接触和了解了不少技术方面的知识，并养成了一种独立思考和探索奥秘的兴趣和习惯。他的家庭环境对他日后攀登技术高峰起到了一定的作用。瓦特从小身体虚弱，到了入学年龄，仍不能去上学。过了入学年龄好几年，他才到镇上的学校学习。在学校里，他不喜欢与小朋友们打闹，只爱独自沉思默想。关于他的童年，曾有过一个广为人知的传说：有一天，小瓦特在家里看见一壶水开了，蒸汽把壶盖冲得噗噗地跳。这种常人司空见惯的现象却引起了他极浓厚的兴趣。他目不转睛地凝视那跳动的壶盖和冒出的蒸汽，苦思冥想其中的奥秘。一直看了一个多小时。由于瓦特常常会面对他不熟悉、不认识的许多现象长时间地默默观察，崐人因此说他是个“懒孩子”。其实正是这种好奇心和寻根问底的精神，后来引导他去努力探索世界的种种奥秘，攀登科学的高峰。13岁那年，他对几何学发生了兴趣，15岁就读完了《几何学原理》这样艰深的书籍。后来他进入文法学校，数学成绩特别优秀。由于身体不好，他没到毕业就退学了。但是，他在家里坚持自学了天文学、化学、物理学和解剖学等多学科知识，并自学了好几种外语。瓦特17岁时到格拉斯哥的一家钟表店里当了学徒。他在业余时间刻苦学习，进一步掌握了许多科技原理。在当学徒时他曾经动手制造过技术要求较高的罗盘、经纬仪等。21岁那年，他来到了格拉斯哥大学当教具实验员，负责修理和制造仪器。他进一步熟悉了当时一些较先进的机械技术。二、推动整个世界的发明人类对蒸汽的认识和利用，经历了一个漫长的历史过程。早在公元前二世纪，古希腊人就制造过一种利用蒸汽喷射的反作用的发动机。1690年，法国人巴比首先发明了第一台活塞式蒸汽机，但他未能制成实用的蒸汽机。1698年，英国的一位技师塞莱斯发明了实用的无活塞式蒸汽机。这种机器在矿井中得到应用，被称为“矿山之友”，但受当时材料和技术的限制，无法推广。1712年，一位毫无名气的铁器商纽科门发明了第一台实用的蒸汽机。蒸汽机是一项改变了工业发展进程的技术创新。纽科门和他的管子工助手考利偶然发现，把压缩蒸汽通入一个圆筒能够产生局部真空，于是大气压力就可以推动圆筒里的活塞。那样的蒸汽机，要把一个大汽缸交替着加热、冷却，当然是效率极低，烧起煤来浪费非常大。但是，纽科门的蒸汽机起初是用于煤矿，那里的煤价甚低，使用起来还是合算的，所以很快便被广泛采用。不过，对煤的大量浪费毕竟是那种机器的严重缺点，特别是用于别的地方时成本就太高，因此迫切需要提高蒸汽机的效率。大约在18世纪中期，英国工匠斯米顿和瓦特各自按照完全不同的思路分别改进课纽科门的蒸汽机。他们两人的改进工作仍然基本上是在技艺传统内进行的，没有用到什么科学的抽象。斯米顿后来当上了民间工程师协会。到18世纪末，那样的固定机通常被工厂用来推动机器；因为船体比较大，所以早期的汽船也能够用大气蒸汽机来推动。可是铁路机车就不行，非要有体积较小的高压机型不可。那种较小的蒸汽机是在1800年由另一位英国人特里维西克设计出来的。
  黄登源2019-12-21 18:37:58
• 瓦特制成改良的蒸汽机瓦特于1736年1月19日出生在苏格兰的格林诺克镇。格林诺克镇位于当时造船业很发达的格拉斯哥城附近。瓦特的父亲是一位水平很高的造船技师和建筑师。少年瓦特看到和接触的机械较多，并对机械产生了兴趣，经常用父亲的工具、机械零件拼装一些小玩意儿。1755年从格拉斯哥到了伦敦，在一家钟表店当学徒。由于他勤奋好学，在短短一年时间里，除了学会修理钟表之外，还学会修理一些像方位仪、经纬仪那样的航海仪器和其他仪表。瓦特于1757年到了格拉斯哥大学当了一名修理教学仪器的技工。由于格拉斯哥大学的仪器设备和模型在当时是比较先进的，瓦特通过修理这些仪器，在技术上有了很大的长进。同时在大学里，他遇到了不少的科学家和工程师，使他有机会请教学习了一些理论。1763年，格拉斯哥大学从伦敦买了一台纽可门机的教学模型，运转不灵。1764年，瓦特接了修理这台机器的差事，他在修理这台机器的过程中感到，纽可门机的冷凝装置很不合理。瓦特经过一段时间的思考摸索后认为：要克服纽可门机的最大缺点，合理的办法就是只冷凝蒸气，而不冷却汽缸。要做到这一点，就应将蒸气冷凝过程移出汽缸，增加一个与汽缸分开的冷凝器，将蒸气的冷凝过程在冷凝器中进行。这是一项重大的发明。1765年5月，瓦特决定改进蒸汽机的想法，得到了格拉斯哥大学著名化学教授布莱克的支持，并取得了学校的实验经费。在翻砂工罗伯克的帮助下，瓦特设计制成了一台试验性的机器。由于这台机器采用了冷凝器与汽缸相分离的设计，使得蒸汽机的效率大为提高。又经过了很多次试验改进，到1776年，瓦特制造安装了两台实用机器，一台安装在一个煤矿中用于抽水，另一台为一家炼铁厂的高炉鼓风。此后的5年时间里，他又安装了一些用于铜矿和锡矿的抽水机。这期间瓦特并没有间断对蒸汽机的研究和实验。1782年，瓦特进一步改进了汽缸的结构，制成双冲程的蒸汽机，这样蒸气可以从汽缸的两头分别进入汽缸，由蒸气来推动活塞做往复运动，彻底改变了纽可门机利用大气压力推动活塞的情况，变单动为双动。后来，瓦特又对蒸汽机进行了几项较大的革新，1784年为了便于速度变换，他把纽可门的杠杆转动改变为曲轴和齿轮转动，使活塞的直线运动变为圆周运动，从而制成了能够连续转动的、双动通用蒸汽机。这种蒸汽机经济、有效，获得了广泛应用。4年后，为了能自动控制蒸汽机的速度，他发明了离心调速器。1790年他又发明了测量蒸汽机压力的压力计。至此经过瓦特不懈的努力，现代蒸汽机就基本完成了。为此，瓦特整整花去了25年的时间，为之后一个多世纪世界工业的迅猛发展，作出了历史性的巨大贡献。蒸汽机是由萨维利、巴本、纽可门、瓦特等人为代表的几代科学家共同发明的。只是在改进蒸汽机的结构、提高蒸汽机的效率、促进蒸汽机的广泛应用方面，瓦特贡献更大，影响更广。因此我们称瓦特为现代蒸汽机之父是毫不过分的。官方电话官方网站向TA提问。
  樊拖迎2019-12-21 18:20:46
• 实际上瓦特并不是第一个发明蒸汽机的人。公元一世纪，亚历山大·希罗曾设计过类似的机器。1698年，汤姆斯·萨威利获得了用蒸汽机抽水的专利权。1712年英国人汤姆斯·牛考门获得了稍加改进的蒸汽机的专利权。牛考门蒸汽机效率非常低，只能用于煤矿排水。1764年瓦特在修理一台牛考门蒸汽机时，自己对这种机器发生了兴趣。瓦特虽然只受过一年的机械制造训练，但却具有非凡的发明天才。他对牛考门机所做的改进非常重要，所以人们认为是他发明了第一台有实用价值的蒸汽机。瓦特所做的第一项重大革新就是增加一个独立的凝汽室，于1769年获得专利权。他还使蒸汽缸与外界绝缘，又于1782年发明了双动发动机。连同一些较小的革新一起，这些发明使蒸汽机的效率至少提高了四倍。实际上效率的提高意味着一台华而不实的装置与一台有巨大工业价值的机械之间的差别。1781年，瓦特还发明了一套齿轮，从而使蒸汽机的往复运动变换成为旋转运动。这套齿轮使蒸汽机的用途增多。瓦特又发明了自动调节蒸汽机运转速度的离心式调速器皆出在瓦特着手之前。其他发明中的大多数只代表了小改小革，没有哪一项能单独地对工业革命起举足轻重的作用。然而蒸汽机则不同，它起着关键性的作用，没有它，工业革命就会面目全非。在它之前虽然风车和水轮有一定的用途，但是主要的动力源一向是人的肌体，这个因素严重地限制了工业生产力。随着蒸汽机的发明，这条限制消除了。现在有了可供生产使用的巨大能量，生产也就随之有了巨大的增长。1973年禁运石油使我们认识到缺乏能量会多么严重地阻碍工业的发展，这个经历会使我们粗浅地认识到瓦特的发明对工业革命的重要意义。蒸汽机除了作为工厂动力来源外，还有许多其他重要的应用。1783年马贵斯·朱费罗伊·达班斯成功地使用蒸汽机驱动船的航行。1804年理查德，特利维西克制造出第一台蒸汽机车。不过这两种机型从经济上来看都不是成功的。然而数十年之内，轮船和铁路使水陆交通都发生了革命。在历史上，工业革命与美国革命和法国革命几乎是同一时期出现的。虽然人们当时似乎对工业革命认识不清楚，但是今天我们可以看出它对人类日常生活的作用显然要比那两场伟大政治革命都重要得多。因此，詹姆斯·瓦特是历史上最有影响的人物之一。
  章西林2019-12-21 18:11:06