一,、開濟(jì)號航速?開濟(jì)”號巡洋艦 福州船政局所造第24艘艦,,與“寰泰”,、“鏡清”同型,由船政總監(jiān)吳德章,、李壽田,、楊廉臣設(shè)計監(jiān)造,1881年11月9日開工,,1883年1月11日下水,,1883年10月11日試航。造價:白銀38萬6千兩,。艦型:鐵脅雙重木殼撞擊巡洋艦,。排水量介紹2200噸 主尺度:艦長265.8尺,、寬36尺,、艙深15.3尺,吃水18.3尺 動力裝置,,三座燃煤鍋爐,,臥式蒸汽主機(jī),推進(jìn)功率2400匹馬力 航速:航速15節(jié) 二、雙缸蒸汽機(jī)原理,?原理: 雙缸蒸汽從蒸汽鍋爐經(jīng)蒸汽管路和蒸汽分配裝置(滑閥室)進(jìn)入汽缸,、汽缸內(nèi) 的活塞在蒸汽壓力作用下按次序地自一端到另一端作往復(fù)運動。當(dāng)活塞的一 面在進(jìn)汽時, 廢汽從活塞的另一面排出,。 活塞借活塞桿與連桿的一端相連接 ,。 連桿的另一端與曲柄軸相迎接,蒸汽分配裝置(滑閥)是由安裝在蒸汽機(jī)曲柄 軸上的偏心輪來帶動的。當(dāng)活塞在蒸汽壓力作用下向右移動時,滑閥向左移 動;當(dāng)活塞向左移動時,滑閥則向右移動,。 三,、中國第一臺蒸汽機(jī)和第一艘輪船是什么制造成功的?1862年7月30日,,徐壽和華蘅芳合作制成的輪船汽機(jī)在安慶試演,。 徐壽(1818-1884)和華蘅芳(1833-1902)都是江蘇無錫人。1862年初,,二人同為曾國藩保薦,,入安慶內(nèi)軍械所。二人合作,,參照外國文獻(xiàn)資料,,徐壽設(shè)計,華蘅芳推導(dǎo)計算,,提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù),,制造了一臺輪船汽機(jī)。這是近代中國人制造的第一臺蒸汽機(jī),。7月30日試演成功,,二人都獲“奇才異能”之名。1864年1月,,二人又合作制成一艘木殼輪船“黃鵠”號,,船長50余尺,時速40余里,,是中國自行設(shè)計的第一艘輪船,。 1840年,西方的“堅船利炮”打開了中國閉關(guān)的國門,。一批有識之士提出“師夷長技以制夷”的口號,,掀起了一場救國圖強(qiáng)的洋務(wù)運動。輪船蒸汽機(jī),,就是在這樣的時代背景下孕育而生,。然而,很遺憾的是,,雖然中國有了第一臺輪船蒸汽機(jī),,有了第一艘輪船,。但也就是僅此而已,由于種種原因,,這些均未投入實際使用,。中國的造船業(yè)也沒有從此興起。后來的北洋水師戰(zhàn)艦均花費大量白銀從英,、德等國購置,。 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(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)動機(jī)就是利用火藥的爆燃來推動活塞做功的,,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)計出了用蒸汽做功的活塞式發(fā)動機(jī),,這個發(fā)動機(jī)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(jī)器,它可以抽出地下10米深的水,。這臺機(jī)器實際上就是第一臺用于工業(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可以實用的內(nèi)燃機(jī),。這是一臺二沖程、無壓縮,、電點火的煤氣機(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,,加上這個時候轉(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四沖程煤氣內(nèi)燃機(jī)。 1876年,,德國人奧托研制成功一臺熱效率達(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)動機(jī)也稱為奧托發(fā)動機(jī),柴油機(jī)稱為狄賽爾發(fā)動機(jī),。 狄賽爾的發(fā)動機(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)才開始廣泛地運用到各種動力機(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(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)艦不會出現(xiàn)主機(jī)過載和主軸過熱的通病。柴油機(jī)的優(yōu)點是省油(航程大),,啟動迅速(蒸汽機(jī)和汽輪機(jī)需要預(yù)先提升蒸汽壓力),,缺點是機(jī)構(gòu)相比之下復(fù)雜了一些(不計算汽輪機(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單的強(qiáng)化手段),,單臺推力比汽輪機(jī)要小,,加速沒有汽輪機(jī)快。 1903年,,柴油機(jī)用于輪船,,1908年,柴油機(jī)成為潛艇主動力,,1912年,,柴油機(jī)驅(qū)動的遠(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動力,。同時代的柴油機(jī)因為強(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,。而實際上,當(dāng)汽輪機(jī)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(jī)輸出功率成倍提升,。
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