一,、瓦特發(fā)明蒸汽機比風(fēng)帆船快嗎,?瓦特發(fā)明蒸汽機比風(fēng)帆船更快,因為風(fēng)帆船完全靠風(fēng)景力,,而蒸汽機則是燒煤,,相比之下蒸汽提供的能量更足,動力更強 二,、200年前蒸汽動力輪船的原理,?蒸汽輪船是用蒸汽機作動力的機械推進船舶。蒸汽機的出現(xiàn)使船舶動力發(fā)生了革命性變化,,從而完成了船舶動力的革命,。 船舶的推動力從人力、自然力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械力,,船舶用蒸汽機提供的巨大動力,,使人類有可能建造越來越大的船,運載更多的貨物,。 三,、效率最高的蒸汽機渦輪式蒸汽機,其原理是高壓蒸汽噴在渦輪葉片上,帶動渦輪轉(zhuǎn)動,,跟水車的原理差不多,,其結(jié)構(gòu)簡單緊湊,零件少,,效率比往復(fù)式蒸汽機高的多. 最早的熱機原理是我國的走馬燈,,走馬燈也是渦輪機的萌芽。最初的熱機是火藥內(nèi)燃機,,由荷蘭物理學(xué)家惠更斯在1680年提出,,這種發(fā)動機就是利用火藥的爆燃來推動活塞做功的,但是,,這種機械只停留在理論上,,并沒有搞出來。值得中國人(學(xué)機械的)注意的是:往復(fù)式活塞內(nèi)燃機的主要機構(gòu)都是中國最先發(fā)明的,!比如:缸體---中國最先制造的大炮于1332年鑄成,,往復(fù)活塞、曲柄連桿機構(gòu),、飛輪等都是我國首創(chuàng),。 火藥內(nèi)燃機雖然沒有搞成功,但是為未來的蒸汽機產(chǎn)生了巨大的促進作用,。 1690年,,惠更斯的助手佩本設(shè)計出了用蒸汽做功的活塞式發(fā)動機,這個發(fā)動機尚不能用于實際生產(chǎn),,作為工業(yè)動力源,。 1698年,英國的軍事工程師薩弗里發(fā)明了一個使用蒸汽為礦井抽水的機器,,它可以抽出地下10米深的水,。這臺機器實際上就是第一臺用于工業(yè)生產(chǎn)的蒸汽機。 1711年,,紐可門(英國)制造出更好的抽水蒸汽機,,其性能有了較大的突破。從1772年起,,幾乎全英國的礦井都使用這種蒸汽抽水機,。 1768年,英國技工瓦特發(fā)明了熱效率更高的近代蒸汽機,,因此被人們譽為“蒸汽機的發(fā)明人”,。 總的來說,蒸汽機是產(chǎn)生于18世紀(jì)的英國,。但是,,蒸汽機存在著體積龐大,,熱效率不高的缺陷。 由于19世紀(jì)中葉卡諾(法國人),、邁爾(德國),、格羅夫(英國)、焦耳(英國),、克勞修斯(德國),、湯姆生(英國)等人提出并完善了熱力學(xué),同時用鋼鐵制造的精密機械已經(jīng)開始出現(xiàn),,從而解決了制造精密圓柱體和螺絲等零件的問題,,使得內(nèi)燃機的研制進程大大加快。 1860年,,法國人雷諾制造出第一臺可以實用的內(nèi)燃機,。這是一臺二沖程、無壓縮,、電點火的煤氣機,。 1862年,法國工程師德羅沙提出等容燃燒的四沖程循環(huán)原理,,加上這個時候轉(zhuǎn)爐,、平爐煉鋼法已經(jīng)相繼出現(xiàn),為內(nèi)燃機制造提供了可靠的原材料----低碳素鋼,。 1872年,,德國鐘表匠雷特曼制成了第一臺四沖程煤氣內(nèi)燃機。 1876年,,德國人奧托研制成功一臺熱效率達到14%的往復(fù)式活塞四沖程內(nèi)燃機,此后,,奧托又把內(nèi)燃機的熱效率提高的20%以上,,這種內(nèi)燃機,就是現(xiàn)在的汽油發(fā)動機的雛形,。奧托也被稱為“四沖程內(nèi)燃機發(fā)明人”,。 1881年,工程師克拉克研制成兩個汽缸的內(nèi)燃機,。此后不久,,汽油機正式出現(xiàn)了。 1897年,,完全依靠壓縮著火的柴油機出現(xiàn)了,,它比汽油機機構(gòu)跟簡單,燃料更便宜,。柴油機熱效率達到26%,,它的發(fā)明人是德國人狄賽爾,。因此,現(xiàn)代汽油發(fā)動機也稱為奧托發(fā)動機,,柴油機稱為狄賽爾發(fā)動機,。 狄賽爾的發(fā)動機并不完善,還不能方便地利用到工業(yè)生產(chǎn)中,,直到20世紀(jì)20年代發(fā)明燃油噴射系統(tǒng)后,,柴油機才開始廣泛地運用到各種動力機械中!本書的設(shè)定在這里需要書友們注意,。根據(jù)對燃油噴射裝置的技術(shù)要求分析,,燃油噴射泵完全可以在1902年制造出來,只是當(dāng)時沒有人發(fā)明這個簡單的裝置而已,。也就是因為這樣,,造成了大型的戰(zhàn)艦很少配置柴油動力的現(xiàn)象。實際上當(dāng)時的柴油機在加上燃油泵和渦輪增壓裝置以后,,完全可以替代蒸汽機和汽輪機,,而且采用彈性安裝法以后,裝備柴油機的戰(zhàn)艦不會出現(xiàn)主機過載和主軸過熱的通病,。柴油機的優(yōu)點是省油(航程大),,啟動迅速(蒸汽機和汽輪機需要預(yù)先提升蒸汽壓力),缺點是機構(gòu)相比之下復(fù)雜了一些(不計算汽輪機鍋爐部分的情況下),,但是用現(xiàn)代(1950年)裝備柴油機和汽輪機的艦船比較,,裝備柴油機的艦船維護費用比汽輪機艦船少14%左右。其次,,柴油機在沒有強化的條件下(增加噴射壓力是最簡單的強化手段),,單臺推力比汽輪機要小,加速沒有汽輪機快,。 1903年,,柴油機用于輪船,1908年,,柴油機成為潛艇主動力,,1912年,柴油機驅(qū)動的遠洋巨輪建造成功,。 20世紀(jì)初,,往復(fù)活塞式的蒸汽機在船舶上逐漸被渦輪式的蒸汽輪機(汽輪機)取代,蒸汽輪機比活塞式蒸汽機熱效率更高(35%),,單位體積能提供的推力更大,,因此汽輪機到60年代一直成為大型船舶的主要動力。同時代的柴油機因為強化程度低而主要用于中,、小型船舶,。汽輪機首先由法國的拉瓦爾于1889年發(fā)明,,到20世紀(jì)初,汽輪機已經(jīng)能夠輸出6500馬力,,相當(dāng)于4800千瓦,。而實際上,當(dāng)汽輪機鍋爐燃料采用煤炭,、燃油混合動力,,優(yōu)化飛輪和傳動結(jié)構(gòu)后,后來的汽輪機輸出功率成倍提升,。 四,、什么昆蟲使人發(fā)明了提高輪船速度?海黽是為數(shù)不多的生活在海洋環(huán)境中的昆蟲之一,??茖W(xué)家們現(xiàn)在正在仔細研究這種動物是如何斥水的,目的是為了開發(fā)出更多的水動力船體,。 與生活在淡水中的水黽類似,,海黽能夠用細長的腿在水面上滑行。即使被雨水和海浪拍打,,它也能保持干爽,,被淹沒后也能迅速浮出水面。 五,、蒸汽輪船的速度,?常規(guī)貨輪的速度在15-20節(jié)之間=28公里-37公里/小時之間,美國尼米茲級航母的最大速度可以達到35-40節(jié),,雙翼噴射船的速度可以達到60節(jié)左右,,現(xiàn)代化的超級集裝箱船最高速度可以達到30節(jié)/小時=55公里/小時。 1.普通的雜貨船的速度在12-15節(jié),,也就是22-27km/h,。 2.大型的集裝箱船的速度在20-28節(jié),也就是36-52km/h,。 3.大型的核動力航母的最高速度可達32-35節(jié),也就是60-65km/h,。 4.普通的軍艦的速度在20-30節(jié)之間,,也就是36-55km/h。 5.大型的郵輪的速度核大型的集裝箱差不多,,即36-52km/h,。 船舶速度分類 1.額定船速 在額定功率和額定轉(zhuǎn)速、水深足夠時,,船舶所能達到的靜水中航速稱為額定船速,,也稱交船船速,,它是船舶的最高船速。 2.海上船速 為保證主機的安全,,必須留有適當(dāng)?shù)闹鳈C功率儲備,,因而實際海上航行時主機是按海上常用輸出功率運轉(zhuǎn)的,通常為額定功率的90%,,相應(yīng)的主機轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的96%~97%,。這時的船速稱為海上船速。海上船速分為滿載和空載(壓載)船速,,隨著主機的磨損和船體的老舊,,船速將會降低。 3.港內(nèi)船速 港內(nèi)航行,,船舶需要頻繁變速,,為保護主機和及時變速,在港內(nèi)航行主機功率將被調(diào)低,,船速也降低,。一般港內(nèi)主機最高轉(zhuǎn)速為海上常用轉(zhuǎn)速的70%~80%。 4.平均航速 船舶航速是船舶在受風(fēng),、流,、浪等的影響下的航行速度。航速是船舶實際營運中的速度,。因為各航段航速不一樣,,所以通常取平均航速,如航次平均航速,、單程平均航速等,,它反映出船舶在營運過程中的實際周轉(zhuǎn)速度,是制訂航次計劃的一個重要數(shù)據(jù),,通常平均航速又分為滿載平均航速和空載平均航速,。 5.經(jīng)濟航速 在海上航行中,以節(jié)約燃料消耗和提高營運效益為目的,,根據(jù)航線條件,、運輸合同等特點,調(diào)整主機功率,,其對應(yīng)的航速稱經(jīng)濟航速,,它一般低于海上船速。 六,、蒸汽機船最快時速是多少公里,?要看是什么時間,什么船,。 18世紀(jì)中期出現(xiàn)蒸汽船之后,,船的速度大大提升,,一般都能在15節(jié)左右。 現(xiàn)在還有蒸汽機船,,比如我們戲稱的中國海軍“全蒸七子”051型驅(qū)逐艦的航速就很快,,已經(jīng)退役的133速度就曾創(chuàng)造過38節(jié)的最高航速。某種程度上,,核動力也是蒸汽機船,,只不過是用核反應(yīng)堆來燃燒鍋爐的,美國的核動力航母最高航速都在30節(jié)以上,。 |
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2023-03-20
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