第24章 蒸汽机-《工业革命穿越指南》


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    不知道过了多久,锅炉里开水发出沸腾前的轰轰声,把他的注意力吸引到了蒸汽机上。

    肉眼可见的白色蒸汽顺着玻璃管进入气缸,随后就看到外面活塞开始上下缓慢运动,旁边的曲柄也跟着做着圆周运动并带动飞轮转动。

    只见活塞上下运动的速度越来越快,飞轮的转速也随之提升。

    约瑟夫吃惊地站了起来,走到比他高出一头的蒸汽机面前,他敏锐地意识到,如果这种机器可以量产,会给所有行业带来的冲击。

    近代蒸汽机的原理:利用水蒸汽进入气缸内推动活塞做往复直线运动,然后降温冷却使水蒸汽冷凝液化,产生真空,真空与大气压的压力差使得活塞回位。这样重复使得活塞往复直线运动,实现不间断的机械驱动。

    最早是由法兰西人丹尼斯·帕潘于1690年设计出活塞式蒸汽机的模型,不过,此人更被人耳熟能详地发明是高压锅,而且他为防止高压锅爆炸又设计出安全阀。

    就这样,高压锅走进了千千万万的家庭,并一直沿用至今。

    1698年,英格兰军事机械工程师,托马斯·萨弗里发明第一台适用于矿井抽水的无活塞式蒸汽泵。

    萨弗里蒸汽泵作为一种低扬程的抽水机,还是比较成功的。它不仅用于矿井抽水,还被用于大型建筑供水,以及把水抽往高处给水车提供水源。

    这是蒸汽机械的第一次成功实践应用,萨弗里也获得了英国“矿工之友”的专利。

    1712年,铁匠门徒,小学毕业的英格兰人托马斯·纽可门在达德利城堡建造了他的第一台蒸汽机,这种蒸汽机被称为纽可门蒸汽机。

    英国北部的矿厂因越挖越深,积水淹没了煤矿,矿厂濒临绝境,纽可门蒸汽机的出现拯救了他们。纽可门蒸汽机无可争议地占领市场长达60多年。

    但,纽可门蒸汽机热效率仍然很低,只有0.5%,经斯米顿改进后能达到1.4%。

    消耗煤炭较多,每天需要50匹马来运送煤炭,而且安装一台需要约1500英镑,这是一笔很大的资金支出,对于大型企业还是可以接受的。

    但要全面推广应运用很难深入下去。

    毕竟,1682年法国国王为给凡尔赛提供水源建造了巨大的马尔利水车,潜在功率达到92千瓦,实际运行功率不低于55千瓦。

    可见此时,要蒸汽机完全代替水车是不可能的。

    瓦特蒸汽机煤耗量不到其他蒸汽机的三分之一,且就输出功率而言,其比纽可门蒸汽机并没有优势,主要还是在于效率高,节省煤炭。

    但后来他不断改进蒸汽机,让瓦特蒸汽机摆脱了蒸汽机基本只能用于抽水的局面,蒸汽机作为一种动力输出的原动机屹立于工业市场。

    但,现在不一样了。

    “这台机器的做功效率比瓦特蒸汽机的效率高出20%左右。”克里斯的话在约瑟夫耳边炸开,让他头晕目眩。

    这么占地面积只有三平米,高不过两米的小玩意比瓦特蒸汽机的效率还高?

    约瑟夫觉得自己的世界仿佛要被她这句话颠覆,不过,克里斯话里的数字引起了他的注意。

    他疑惑地看着克里斯:“你们怎么能确定效率正好高出20%。”

    轰轰作响的蒸汽机也吸引卡文迪许的注意力,他盯着纸上的公式,又听到克里斯的话语。

    他把写满了公式的稿纸举了起来,在煤气灯的照耀下,公式仿佛活了一般在他心里、眼里乱窜。

    他像是自言自语,又像是回答约瑟夫的问题:“W=FS?P=W/T?”

      


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