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Eine Dampfturbine ist ein Wandler , der einen Teil der umwandeln kann thermische Energie des Dampfes unter Druck an die mechanische Arbeit . „Used“ Dampf in Freigabe der Atmosphäre .
Wenn diese passive Kontraktion (passive Entfernung von Wasserdampf) – und Verlängerung (Zuführen von Wasserdampf) in einem geschlossenen Zylinder stattfindet, so kann man einen Kolben erhalten, nach oben und nach unten. Wenn man den Kolben in einem Pumpenstange verbunden ist, so dass er in einer Pumpenstange ziehen, und man kann es auch in eine Drehbewegung machen, durch ein Schwungrad eingesetzt wird, anstatt ein Pumpenstange. Die Dampfmaschine Effizienz hängt davon ab, wie viel von der zusätzlichen Wärmeenergie, die auf die Bewegung umgewandelt wird.
Die Dampfmaschine war die Grundlage für eine neue Ära, nämlich die industriellen Revolution . Obwohl heute nutzen viele Historiker den Begriff der industriellen Revolution der großen Veränderungen, die in nahm England zwischen Jahre 1760 bis Jahre 1840 , so ist es auch wichtig , darauf hinzuweisen , dass es die Dampfmaschine war und einige der technischen Innovationen , die kam in wake davon war der Motor hinter den großen Veränderungen. Entscheidend für diese Veränderungen war , dass man von Handwerk und Heim Fertigung ging Massenproduktion . All dies war nach England , die führende Position in den gewährleisten 18. und 19. Jahrhundert .
Die Erfindung der Dampfmaschine
Zwar gibt es viele , die denken , es war James Watt , der hinter der Erfindung der Dampfmaschine war, so ist es nicht ganz richtig. Es gibt viele Physiker und Mathematiker gewesen , die mit ihr experimentiert, einschließlich Franzose Denis Papin , wenn das Experiment wurden verwendet , um eine Maschine zu konstruieren , die in der Lage ist , sich zu bewegen. Aber es endet nicht hier, der älteste Datensatz der Studie von Dampf stammt aus der Mitte des 1. Jahrhunderts Die Studie wurde in geführt Alexandria , die heute in ist Ägypten , und der Mann, der hinter dem Experiment stand , war Heron.
Heron war ein griechischer Mathematiker, der einen Ball gemacht hatte , die gedreht. Der Ball Antriebskraft passieren aus dem Dampf, wie es in den beiden Rohren befestigt wurden , die als wirken sollten Dampfturbinen . Das Prinzip dahinter war einfach. Der steigende Wasserdampf, der die Hohlkugel gefüllt, verursacht es zu drehen.
Im Prinzip hatte er ein ausgefülltes Dampfturbine gemacht. Der Grund, warum es keine praktische Anwendung bekommen hat war, dass man nicht wußte, was es und rechts unökonomisch Dampfturbine verwendet werden würde.
Dampfmaschine Entwicklung
Die Dampfmaschine ist eine englische Technologie, und es war eine Pull Erfindung wie die Notwendigkeit , Wasser aus den entfernen Schächten . Es war eine zielgerichtete Arbeit, sie fing an, etwas zu erfinden , die diesen Bedarf liefern könnten. Vor der Dampfmaschine Erfindung wurde dieser Bedarf durch die Installation eines Pumpensystems erfüllt. Die Pumpen können durch Wasserräder angetrieben werden, und wenn dies nicht möglich war, begann zu Pferde verwendet. Es war eine teure Option mit Kosten vieler Pferde belasten Wirtschaft auf der Mine waren. Die erste Dampfmaschine, die dieses Problem lösen soll helfen , wurde von gemacht Thomas Savery , und er patentierte es bereits in 1698 . Seine Maschine wurde nie benutzt , weil es nicht einwandfrei war, und nicht immer wie vorgesehen funktioniert. Dampf-Motorausfall war aufgrund der ineffizienten Struktur , wie es schien, wenn der Dampfdruck hoch war, aber das war nicht immer einfach, denn im Jahr 1698 war nicht in der Lage Kessel zu machen , die stark genug waren. Thomas Savery nannte seine Maschine „Die Gruben Freund“.
Die erste brauchbare Dampfmaschine wurde gebaut 1710 von dem Engländer Thomas Newcomen . Es wurde nach den neuen Konzepten aufgebaut , die Dampf gemacht Motoren zuverlässiger und zuverlässig. Newcomen Motor war effizienter und wirtschaftlicher im Vergleich zu Saverys Maschine, da große Mengen an Dampf wurde in Saverys Maschine verschwendet. Später Newco mit Savery zu Partner brauchen, wie er an jede Maschine Patentrechte hatte die Vorteile der Feuerwehrwagen nahm. Newcomen entwickelte eine neue und verbesserte Version seiner alten Maschine in Zusammenarbeit mit Savery. Die neue Maschine bis 12 bpm liefern könnte. Minuten bei jedem Stoß auf die Maschine 40 Liter Wasser aus einer Mine Welle aufzunehmen, die in der 45 m Tiefe festgelegt werden . In allen Umständen gelang Motor Newcomen Dampf großer Erfolg zu haben , bis zu 1769 , wenn ein neuer Spieler auf den Platz kam, nämlich die schottischen Instrumentenbauer James Watt.
James Watts Interesse an Dampfmaschinen begann , als er sehr jung war. Er hatte mehrmals versucht, Savery Maschine zu verbessern, aber er hatte bis zu geben , wenn er zu dem Schluss gekommen , dass es nicht möglich war , Kesseln zu machen , die dem hohen Druck standhalten konnte , dass Savery Maschine erforderlich drücken Sie das Wasser in die Luft.
Als er Instrumentenbauer zurück in 1763 erlaubt war ein Modell der Newcomen Maschine zu reparieren, kann er neue Möglichkeiten sehen. Es dauerte Watt fünf Jahren ab dem Zeitpunkt er auf die Idee kam, stand er mit einer Maschine , die in der Praxis funktioniert. Watts Maschine war ein großer Schritt in der Entwicklung von Dampfmaschinen, da dies viel besser als seine Konkurrenten zu der Zeit, und als er später gelang es , weiter zu verbessern, führte zu einem neuen Standard in der Industrie. Im neuen Modell war es möglich , die Energie in eine Drehbewegung umzuwandeln; es bedeutete , dass es möglich war , neue Maschinen für die Dampfmaschine zu anschließen. Die Energie der Dampfmaschine in die neuen Maschinen werden kann gedreht, und es war die Grundlage, die später führte, unter anderem, Dampflokomotive . Vor der Erfindung der Dampfmaschine vorging alle Transporte auf dem Land mit. Pferden. Jetzt, wo es möglich war, erzeugte Energie von der Dampfmaschine zur Drehbewegung war es nur Frage der Zeit , bevor wir auf die Idee gekommen , um etwas aufzubauen, fuhr mit. Dampfkraft. Obwohl die Drehbewegung verwendet wird . Dampf in erfunden wurde 1760 , also ging es ein paar Jahre , bevor andere Erfinder damit zu experimentieren hatten als Watt patentiert hatte.
Die Technologie hinter der Dampfmaschine
Die Dampfmaschine wurde entwickelt der 1700er basierend auf dem Wissen , das sie hatten , dass das Wasser sich ausdehnt , wenn es in Dampf umgewandelt wird.
Im allgemeinen ist der Wasserdampf: Wenn Wärme an das Wasser Auftragen, wird alle Freiräume zwischen den Molekülen zu erweitern und somit mehr Dampf (aufgreift Verdunstung ). Umgekehrt, wenn der Dampf so abgekühlt wird , daß sie beginnt sich zu Wasser kondensiert zu werden, und dadurch Verringern des Volumens ( Verdichtung ).
Wenn diese passive Kontraktion (passive Entfernung von Wasserdampf) – und Verlängerung (Zuführen von Wasserdampf) in einem geschlossenen Zylinder stattfindet, so kann man einen Kolben erhalten, nach oben und nach unten. Wenn man den Kolben in einem Pumpenstange verbunden ist, so dass er in einer Pumpenstange ziehen, und man kann es auch in eine Drehbewegung machen, durch ein Schwungrad eingesetzt wird, anstatt ein Pumpenstange. Die Dampfmaschine Effizienz hängt davon ab, wie viel von der zusätzlichen Wärmeenergie, die auf die Bewegung umgewandelt wird.
Der Wasserdampf unter Druck wird in der Regel über die Rohre aus einem geschlossenen Kessel . Der Kessel kann nur einen bestimmten standhalten Druck . Wenn der Kesseldruck zu groß ist, explodiert es daher der Kessel ein Sicherungsventil , das durch übermäßigen Druck verschließt. Es ist Kessel Anzug die Aufgabe , die richtige Menge an Abgabe Kraftstoff für den Kessel wie der Wasserdampf im Kessel den richtigen Druck hatte – und nach dem Kessel mit frischem Wasser füllen. Der Kessel arbeitet als Dampf Lager.
Thomas Savery
Die Dampfmaschine als Savery kam in 1698. Die Maschine arbeitet durch den Dampf aus dem Dampfkessel in Betrieb hergestellt wurde in einen Behälter zugeführt, wo der Boden mit einem Rohr ausgestattet war, die mit dem Wasser ging, die in mir war. An der Oberseite des Behälters, gab es ein zweites Rohr führt nach oben. Das Prinzip wurde den Behälter mit Dampf zu füllen, und dann für den Dampf geschlossen, während das Pumprohr am Boden geöffnet wurde. Der Dampf fortgesetzt, saugen das Wasser aus meiner Zeit in Anspruch.
Newcomen Dampfmaschinen
Um 1710 wurde eine neue Dampfmaschine entwickelt Thomas Newcomen nach Jahren der Arbeit. Newcomen Motor war besser an zahlreichen Stellen im Vergleich zu Savery Dampfmaschine. Einer der Punkte , an denen sie sich deutlich von Saverys Maschine unterschieden war , dass das Problem der Gefahr von Kesselexplosionen wurden aufgelöst und Energieverschwendung reduziert wurde, der Dampf in direktem Kontakt mit dem kalten Wasser aus der Mine nicht gekommen. Das Prinzip hinter seiner Maschine bestand aus einem Zylinder mit einem Kolben und einem Wasserkocher. Wenn der Zylinder mit Dampf gefüllt war, schob sich der Kolben im Zylinder nach oben. Anschließend geschlossen, um den Dampf und geöffnet für einen Wasserhahn , mit der kalten Wasser in den Zylinder gesprüht. Das kalte Wasser wird um den Dampf zu kondensieren, und der Druck im Zylinder verringert , und der Luftdruck auf der Kolbenoberseite mit großer Kraft nach unten gedrückt wird es. Der Luftdruck war groß genug , um zu verwenden. Der Kolben eine Pumpe zu betreiben.
James Watt
Es war James Watt , der kam , um die Entwicklung zu führen , die Newcomen Dampfmaschine verwandelt und bekam es in Arbeit 1774 . Er schaffte es, eine Maschine zu bauen , die viel sparsamer als sein Vorgänger war, und während es war ein guter Ersatz für Pferde Zeiten und Wasserrad. In Watt war Maschine kontinuierlich Wärme nicht notwendig , und die Zylinder zu kühlen , indem an der Seite einen gekühlten Behälter mit. Es half auch , dass wir nicht die ganze Zeit warten musste zum Heizen und Kühlen, und die Maschine kann die ganze Zeit arbeiten. Die Wichtigste Watt Maschine war, dass es war in der Lage zu konvertieren chemische Energie auf kinetische Energie , also war es möglich , in diesem Fall einer Drehbewegung zu schaffen. Nun war es auch möglich , die Dampfenergie umwandeln andere Maschinen anzutreiben. Später verbesserte er es weiter, mit verdoppelter Kraft.
Steam Machine Bedeutung der englischen Gesellschaft 1700-1850
Vor der Dampfmaschine Erfindung war England bereits ein Industrieland, mit gut entwickelten Bergbau, geschickt Handwerk, starken Exporten und Handelszentrum. Aber schon in 1750 begann die ersten Anzeichen einer Krise in der britischen Industrie entstehen, da die Nachfrage nach britischen Produkten stieg. Die Grenze wurde erreicht, obwohl man überall in England hart gearbeitet , mehr zu produzieren. Treibende Kraft war das große Problem in der englischen Industrie, kann es nicht mehr halten mit der Nachfrage nach oben. Mit der Dampfmaschine kam den entscheidenden Bruch mit dem bisherigen langsamer Produktion für eine riesige progressive Verbesserung. Das war , weil die bisherigen Energiequellen, wie Pferde gestartet und ein Wasserrad in Fabriken, nicht so viel Energie von ihm als Dampfmaschine gab, und dann süchtig Sie waren nicht die Produktion an einem Ort zu finden , wo man ein Wasserrad fahren oder unter Verwendung einer Pumpe. von PS. Die steigenden Energieversorgung und die hohen Produktionsraten führten zu den Produktionskosten gesunken, es trug zur weiteren Industriegüter und Produkte stark verringert , im Preis inbegriffen. Es machte Veränderungen in der Gesellschaft, könnten mehr Menschen leisten , diese Gegenstände zu kaufen, wo es zuvor für die wenige Reich in der Gesellschaft vorbehalten war.
Probleme Dampfmaschinen
Während die Erfindung der Dampfmaschine viele positive Dinge mit ihm geführt, so hatte es auch eine Reihe von negativen Aspekten. Unter anderem die Erfindung der Dampfmaschine geschaffen soziale und ökologische Probleme. Soziale Probleme ist , dass die erhöhte Produktion einen langen Tag der Arbeit und schmutzig und schlechte Arbeitsbedingungen gemeint. Kinderarbeit war auch sehr beliebt , weil die Kinder weniger als Erwachsene bezahlt werden konnten, und somit waren die billigen Arbeitskräfte. Mehrere Kinder und erwachsene Arbeitnehmer krank wurde und zu diesem Zeitpunkt angesichts der schwierigen Arbeitsbedingungen und gefährliche Stoffe am Arbeitsplatz gestorben. Umwelt Problem war , dass die Dampfmaschine und seine Nachfolger Beispiel damturbiner, Düsentriebwerke und Verbrennungsmotoren mit Kohle, Öl und Erdgas, die auch genannt werden fossile Brennstoffe . Verbrennung von fossilen Brennstoffen ist das Niveau von CO2 in der Atmosphäre zu erhöhen , und bewirkt , dass die Durchschnittstemperatur der Erde ansteigt. Die Folgen davon schafft den Klimawandel und das Schmelzen des Eises an den Polen der Erde. Die Dampfmaschine und ihre Nachkommen bildeten die Grundlage für den großen Reichtum, der heute, aber die Verwendung von ihnen hat einen unschätzbaren Einfluss auf längere Sicht.
Zusammenfassung
Obwohl die erste Dampfmaschine im Jahre 1710 von Thomas Newcomen gemacht wurde, nicht einverstanden sind Sie immer noch, ob Savery Maschine war Dampfmaschine oder Druckpumpe Maschine, so dass es wirklich populär war, als Watt es erweitert, so dass die umgewandelte Energie in eine Drehbewegung. Der Erfolg der Drehbewegung aufgrund der Tatsache, dass die Energie der Dampfmaschine in anderen Maschinen verwendet werden könnte. Es ging von Handarbeit wie Wasser und Pferd, die mehr maschinenbasierte Produktion. Von diesen Dingen, dann ist die Verbesserungen, die während der Dampfmaschine, gebaut auf Erfahrungen aus früheren weniger guten Dampfmaschinen, deshalb unternommen wurden, könnte man schließen, dass die Dampfmaschine Technologie eine empirische Technik. Viele glauben, dass die Dampfmaschine eine Voraussetzung für die industrielle Revolution war, aber es hat nicht ganz erreicht. Um dies zu verstehen, muss man Englands der Entwicklung in einer breiteren Perspektive sehen, wenn England schon vor der Erfindung der Dampfmaschine ein entwickeltes Land mit großer Webindustrie war, Bergbau sowie ein riesiger Export. All dies war aufgrund England zu dieser Zeit eine Regierung mit einer positiven Sicht der Industrieproduktion hatte, Venture Capital und mobile Arbeitskräfte ohne Hörigkeit und ein gutes Bankensystem. Daher ist die Erfindung der Dampfmaschine ein großer Schub in der richtigen Richtung zur richtigen Zeit. All dies bedeutet, dass die Dampfmaschine einen Platz unter den wichtigsten Technologien in der Geschichte der Menschheit gewährleistet.
Quellen / Referenzen
- Holm A. R: Maschinelles Lernen , N. Olaf Møllers Publishing 1959.
- Kragh Helge: in Rauch und Dampf – Dampf Einführung der Maschine in Dänemark 1760-1840 , Teknisk Forlag
- Nielsen Keld andere. Schraube ohne Ende , Neue technische Verlage im Jahr 2005
- Pertersen Flemming, von Dampf auf Elektrizität , Sønderby Press, 1989.
- 1.6. Schieben oder Ziehen: Technikgeschichte (iBog) 29-04-2012
- CO2 wirkt sich das Klima mehr als erwartet | Videnskab.dk 05-05-2012
- Alles über Geschichte 29-04-2012
- Industrielle Revolution, The 05-05-2012