一、輪船的蒸汽機(jī)多少馬力?巨型輪船都可以推動(dòng),,因該有蒸汽飛機(jī),,坦克吧?船用蒸汽機(jī)單臺(tái)功率可以達(dá)到2萬馬力,。雖然功率強(qiáng)大,,但體積、重量同樣巨大,,并不適用于坦克,、飛機(jī)。 二,、第一艘用蒸汽機(jī)為動(dòng)力的輪船是誰發(fā)明的,?克萊蒙特號(hào)輪船是世界上最早出現(xiàn)的蒸汽機(jī)輪船,是現(xiàn)代輪船的鼻祖,。船舶用上蒸汽機(jī),,出現(xiàn)蒸汽機(jī)輪船是船舶動(dòng)力發(fā)展史上革命性演變。 世界上第一艘蒸汽機(jī)輪船是由美國發(fā)明家富爾頓制造的,,他在1802年春天,,在法國建造第一艘蒸汽機(jī)輪船,,停泊在塞納河上,一場(chǎng)風(fēng)暴就把它折斷,。富爾頓沒有因此止步,,他又重建了一艘蒸汽機(jī)輪船,命名為“克萊蒙特”號(hào),。 克萊蒙特號(hào)輪船船長45.72米,,寬9.14米,船上裝有蒸汽機(jī),。1807年,,“克萊蒙特”號(hào)在美國哈德遜河上試航,獲得成功,,它以每小時(shí)6.4公里速度,,航行91.4公里。從此,,美國哈德遜河上開辟定期航班,,標(biāo)志了蒸汽機(jī)輪船正式投入使用。 三,、船用蒸汽機(jī)重量,?大約300公斤500公斤700公斤1噸2噸重。蒸汽機(jī)按照產(chǎn)品體型可以分為臥式燃?xì)庹羝l(fā)生器和立式燃?xì)庹羝l(fā)生器,;按照額定蒸發(fā)量可以分為300公斤(0.3噸),、500公斤(0.5噸)、700公斤(0.7噸),、1噸,、1.5噸和2噸等。這里的額定蒸發(fā)量是指每小時(shí)可以產(chǎn)出的蒸汽量,,如300公斤蒸汽發(fā)生器每小時(shí)可以產(chǎn)出300公斤的蒸汽,,并不是說產(chǎn)品的重量為300公斤。 四,、效率最高的蒸汽機(jī)渦輪式蒸汽機(jī),,其原理是高壓蒸汽噴在渦輪葉片上,帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng),,跟水車的原理差不多,,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,零件少,,效率比往復(fù)式蒸汽機(jī)高的多. 最早的熱機(jī)原理是我國的走馬燈,,走馬燈也是渦輪機(jī)的萌芽。最初的熱機(jī)是火藥內(nèi)燃機(jī),,由荷蘭物理學(xué)家惠更斯在1680年提出,,這種發(fā)動(dòng)機(jī)就是利用火藥的爆燃來推動(dòng)活塞做功的,,但是,這種機(jī)械只停留在理論上,,并沒有搞出來,。值得中國人(學(xué)機(jī)械的)注意的是:往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)的主要機(jī)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(jī)構(gòu)、飛輪等都是我國首創(chuàng),。 火藥內(nèi)燃機(jī)雖然沒有搞成功,,但是為未來的蒸汽機(jī)產(chǎn)生了巨大的促進(jìn)作用。 1690年,,惠更斯的助手佩本設(shè)計(jì)出了用蒸汽做功的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī),這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)尚不能用于實(shí)際生產(chǎn),,作為工業(yè)動(dòng)力源,。 1698年,英國的軍事工程師薩弗里發(fā)明了一個(gè)使用蒸汽為礦井抽水的機(jī)器,,它可以抽出地下10米深的水,。這臺(tái)機(jī)器實(shí)際上就是第一臺(tái)用于工業(yè)生產(chǎn)的蒸汽機(jī)。 1711年,,紐可門(英國)制造出更好的抽水蒸汽機(jī),,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(jī),。 1768年,英國技工瓦特發(fā)明了熱效率更高的近代蒸汽機(jī),,因此被人們譽(yù)為“蒸汽機(jī)的發(fā)明人”,。 總的來說,蒸汽機(jī)是產(chǎn)生于18世紀(jì)的英國,。但是,,蒸汽機(jī)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(shí)用鋼鐵制造的精密機(jī)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(jī)的研制進(jìn)程大大加快。 1860年,,法國人雷諾制造出第一臺(tái)可以實(shí)用的內(nèi)燃機(jī),。這是一臺(tái)二沖程、無壓縮,、電點(diǎn)火的煤氣機(jī),。 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(gè)時(shí)候轉(zhuǎn)爐,、平爐煉鋼法已經(jīng)相繼出現(xiàn),為內(nèi)燃機(jī)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(tái)四沖程煤氣內(nèi)燃機(jī)。 1876年,,德國人奧托研制成功一臺(tái)熱效率達(dá)到14%的往復(fù)式活塞四沖程內(nèi)燃機(jī),,此后,奧托又把內(nèi)燃機(jī)的熱效率提高的20%以上,,這種內(nèi)燃機(jī),,就是現(xiàn)在的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的雛形。奧托也被稱為“四沖程內(nèi)燃機(jī)發(fā)明人”,。 1881年,,工程師克拉克研制成兩個(gè)汽缸的內(nèi)燃機(jī)。此后不久,,汽油機(jī)正式出現(xiàn)了,。 1897年,完全依靠壓縮著火的柴油機(jī)出現(xiàn)了,,它比汽油機(jī)機(jī)構(gòu)跟簡(jiǎn)單,,燃料更便宜。柴油機(jī)熱效率達(dá)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(dòng)機(jī)也稱為奧托發(fā)動(dòng)機(jī),,柴油機(jī)稱為狄賽爾發(fā)動(dòng)機(jī),。 狄賽爾的發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)才開始廣泛地運(yùn)用到各種動(dòng)力機(jī)械中!本書的設(shè)定在這里需要書友們注意,。根據(jù)對(duì)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(shí)沒有人發(fā)明這個(gè)簡(jiǎn)單的裝置而已。也就是因?yàn)檫@樣,,造成了大型的戰(zhàn)艦很少配置柴油動(dòng)力的現(xiàn)象,。實(shí)際上當(dāng)時(shí)的柴油機(jī)在加上燃油泵和渦輪增壓裝置以后,完全可以替代蒸汽機(jī)和汽輪機(jī),,而且采用彈性安裝法以后,,裝備柴油機(jī)的戰(zhàn)艦不會(huì)出現(xiàn)主機(jī)過載和主軸過熱的通病。柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是省油(航程大),,啟動(dòng)迅速(蒸汽機(jī)和汽輪機(jī)需要預(yù)先提升蒸汽壓力),,缺點(diǎn)是機(jī)構(gòu)相比之下復(fù)雜了一些(不計(jì)算汽輪機(jī)鍋爐部分的情況下),但是用現(xiàn)代(1950年)裝備柴油機(jī)和汽輪機(jī)的艦船比較,,裝備柴油機(jī)的艦船維護(hù)費(fèi)用比汽輪機(jī)艦船少14%左右,。其次,柴油機(jī)在沒有強(qiáng)化的條件下(增加噴射壓力是最簡(jiǎn)單的強(qiáng)化手段),,單臺(tái)推力比汽輪機(jī)要小,,加速?zèng)]有汽輪機(jī)快。 1903年,,柴油機(jī)用于輪船,1908年,,柴油機(jī)成為潛艇主動(dòng)力,,1912年,柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的遠(yuǎn)洋巨輪建造成功,。 20世紀(jì)初,,往復(fù)活塞式的蒸汽機(jī)在船舶上逐漸被渦輪式的蒸汽輪機(jī)(汽輪機(jī))取代,蒸汽輪機(jī)比活塞式蒸汽機(jī)熱效率更高(35%),,單位體積能提供的推力更大,,因此汽輪機(jī)到60年代一直成為大型船舶的主要?jiǎng)恿ΑM瑫r(shí)代的柴油機(jī)因?yàn)閺?qiáng)化程度低而主要用于中,、小型船舶,。汽輪機(jī)首先由法國的拉瓦爾于1889年發(fā)明,到20世紀(jì)初,,汽輪機(jī)已經(jīng)能夠輸出6500馬力,,相當(dāng)于4800千瓦。而實(shí)際上,,當(dāng)汽輪機(jī)鍋爐燃料采用煤炭,、燃油混合動(dòng)力,優(yōu)化飛輪和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)后,,后來的汽輪機(jī)輸出功率成倍提升,。 五,、蒸汽輪船發(fā)展史?蒸汽輪船 在探索船舶推進(jìn)方法中,,除了槳,、櫓、 帆這些工具外,,在埃及,、羅馬和我國古代都曾發(fā)明過用明輪的方式推進(jìn)船舶。羅馬人還使用奴隸和畜力帶動(dòng)明輪,。17世紀(jì)以前,,船舶推進(jìn)動(dòng)力方式已到了需徹底變革的時(shí)期,當(dāng)時(shí)世界各大洋上繁忙的貿(mào)易往來需要解決船舶動(dòng)力問題,。 真正解決船用蒸汽機(jī)的是詹姆斯·瓦特,。他在1765年發(fā)明了雙缸蒸汽機(jī)。1768年他與英國伯明翰輪機(jī)廠的老板馬修·博爾頓合作,,專門研制了一臺(tái)用于船舶推進(jìn)的特殊用途的蒸汽機(jī),,這就是世界上早期蒸汽機(jī)船上普遍使用的博爾頓--瓦特發(fā)動(dòng)機(jī),船舶用上了蒸汽機(jī),,出現(xiàn)了蒸汽機(jī)輪船,,從而完成了船舶動(dòng)力的第三次革命。船舶用蒸汽機(jī)作動(dòng)力,使人類有可能建造越來越大的船,運(yùn)載更多的貨物,。 由于蒸汽機(jī)體積大,、功率小、效率低,所以,蒸汽機(jī)輪船也逐步被淘汰。現(xiàn)代艦船的常用的動(dòng)力裝置是內(nèi)燃機(jī)和汽輪機(jī)
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