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瓦特几几年发明蒸汽机(瓦特蒸汽机是哪一年发明的)

宗刚宽
导读 大家好,精选小编来为大家解答以上的问题。瓦特几几年发明蒸汽机,瓦特蒸汽机是哪一年发明的很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!瓦特

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瓦特不是蒸汽机的发明者。在他之前,蒸汽机,即纽科门蒸汽机,很早就出现了,但耗煤量大,效率低。利用瓦特的科学理论,他逐渐发现了这台蒸汽机的故障。从1765年到1790年,他做了一系列发明,如分离式冷凝器、汽缸外保温层、用油润滑活塞、行星齿轮、平行连杆机构、离心调速器、节流阀、压力表等。使得蒸汽机的效率是原来纽科门发动机的三倍以上,最终发明了现代蒸汽机。1764年,学校要求瓦特修理纽盖特蒸汽机。在修理过程中,瓦特熟悉了蒸汽机的结构和原理,并发现了这种蒸汽机的两大缺点:活塞运动不连续且缓慢;蒸汽利用率低,浪费原材料。后来,瓦特开始思考改进的方法。直到1765年春天,在一次散步中,瓦特想,既然纽科门蒸汽机热效率低是由汽缸内的蒸汽凝结造成的,为什么蒸汽不能在汽缸外凝结呢?瓦特产生了采用独立冷凝器的最初想法。同年,瓦特设计了一台带有独立冷凝器的蒸汽机。根据设计,冷凝器和气缸之间连接有调节阀,这样它们可以连接和分离。这样作功后的蒸汽就可以引入缸外的冷凝器中,在缸内产生同样的真空,从而避免了缸在冷却和加热过程中的热量消耗。根据瓦特的理论,这种新型蒸汽机的热效率将是纽科门蒸汽机的三倍。从理论上讲,瓦特的带分离器冷凝器的蒸汽机明显优于纽科门的蒸汽机。但是,把理论的东西变成实际的东西,把图纸上的蒸汽机变成现实的蒸汽机,还有很长的路要走。瓦特辛辛苦苦造了几台蒸汽机,效果都不如纽科门的蒸汽机,甚至到处漏风,无法启动。虽然昂贵的实验使他负债累累,但他没有回避困难,继续实验。当布莱克知道瓦特的目标和困境后,他把瓦特介绍给了他的一位非常富有的朋友——罗巴克,一位化学技师。罗巴克当时是一个非常富有的企业家。他在苏格兰的卡隆开办了第一家大型钢铁厂。虽然罗巴克当时已年近50,但他仍然对科技新发明倾注了极大的热情。他对当时才三十多岁的瓦特的新装置非常赞赏,当即与瓦特签约,赞助瓦特试制新蒸汽机。从1766年开始,在3年多的时间里,瓦特克服了材料和技术上的困难,终于在1769年做出了第一台样机。同年,瓦特在发明冷凝器革新纽科门蒸汽机的过程中获得了他的第一项专利。虽然第一台带冷凝器的蒸汽机试制成功,但与纽科门蒸汽机相比,除了热效率得到显著提高外,它作为动力发动机带动其他工作机械的性能并没有实质性的进步。也就是说,瓦特的蒸汽机仍然不能作为真正的动力发动机。因为瓦特的蒸汽机还不理想,所以它的市场并不广。当瓦特继续探索的时候,罗巴克自己也濒临破产,他把瓦特介绍给了他的朋友、工程师兼企业家博尔顿,这样瓦特就可以得到赞助继续他的研究工作。当时,博尔顿四十多岁,是一名能干的工程师和企业家。他欣赏瓦特的创新精神,愿意赞助瓦特。博尔顿经常参加社交活动。他是当时伯明翰著名科学社团“满月社”的主要成员之一。这个社团的大部分参与者都是当地的科学家、工程师、学者和科学爱好者。经过博尔顿的介绍,瓦特也加入了满月社。在满月社的活动中,由于与化学家普里斯特利的交往,瓦特对当时人们关注的气体化学和热化学有了进一步的了解,这为他后来参与水的化学成分的争论奠定了基础。 更重要的是,满月社的活动使瓦特进一步增长了科学知识,活跃了科学思想。自从瓦特与博尔顿合作以来,在资金、设备、材料等方面都得到了大力支持。瓦特还生产了两台带有独立冷凝器的蒸汽机。因为没有明显的改进,这两台蒸汽机没有得到社会的重视。两台蒸汽机耗资巨大,博尔顿濒临破产,但他仍慷慨资助瓦特。在他的支持下,瓦特坚持不懈地继续他的研究。自1769年试制出带分离式冷凝器的蒸汽机样机以来,瓦特已经看到热效率低不再是他的蒸汽机的主要缺点,但根本的限制是活塞只能沿直线往复运动。1781年,瓦特还在参加满月协会的活动。也许在聚会上,成员们提到了当年天文学家赫歇尔发现的天王星和行星绕太阳的圆周运动启发了他。也许是钟里齿轮的圆周运动启发了他。他认为把活塞来回的直线运动转变成旋转的圆周运动,就可以把动力传递给任何工作机器。同年,他又研制出一套名为“太阳与行星”的齿轮联动装置,最终将活塞的往复直线运动转化为齿轮的旋转运动。为了增加轮轴转轴的惯性,使圆周运动更加均匀,瓦特还在轮轴上安装了一个火飞轮。传统机构的这一重大革新的结果是,瓦特的蒸汽机真正成为了一种可以驱动一切功和能量的动力机。1781年底,瓦特获得了发明齿轮和拉杆机械联动装置的第二项专利。由于这种蒸汽机装有轮轴和飞轮,此时的蒸汽机在将活塞的往复直线运动转化为轮轴的旋转运动时,消耗了大量的能量。这样蒸汽机的效率不是很高,功率也不是很大。为了进一步提高蒸汽机的效率,增加其效率,瓦特在发明了齿轮连杆机构后,对汽缸本身进行了研究。他发现,虽然他把纽科门蒸汽机的内冷凝改为外冷凝,蒸汽机的热效率显著提高,但他的蒸汽机中蒸汽推动活塞的冲程过程与纽科门蒸汽机并无不同。两者的蒸汽都是单一的运动,从一端进入,从另一端出来。他认为,如果蒸汽可以从两端进出,就可以推动活塞上下运动。那么,他的效率可以翻倍。1782年,瓦特根据这一想法研制了一种带有双向装置的新圆筒。就这样,瓦特获得了他的第三项专利。将原来的单缸装置改造成双向缸,引入缸内的蒸汽首次由低压蒸汽变为高压蒸汽。这就是瓦特在改进纽科门蒸汽机时所做的。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为了瓦特蒸汽机。  从最初接触蒸汽技术到瓦特蒸汽机研制成功,瓦特走过了二十多年的艰难历程。瓦特虽然多次受挫、屡遭失败,但他仍然坚持不懈、百折不回,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。求采纳为满意回答。

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