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蒸汽机/蒸汽热源机改变我们生活

时间:2022-10-08   访问量:1049


大西热能2022年10月8日讯,英国科学家李约瑟曾提出一个著名论断:蒸汽机=水排+风箱。他想用这一公式说明,没有中国古代技术成就,西方近代革命的心脏——蒸汽机是不可能发明的。从蒸汽机的关键结构看,“风箱”解决了双作式阀门问题,而“水排”则提供了直线运动和圆周运动之间的转换设备。“风箱”是我国宋代发明,尔后传到西方,18世纪在欧洲普遍应用;而“水排”1900多年前就在我国出现,《后汉书·杜诗传》中有明确记载。从这个角度看,我国古代先进的技术已经为蒸汽机发明打下了基础,但最早发明“风箱”和“水排”的中国人却没有制造出蒸汽机。

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通常人们认为,发明家看见火炉上的锅盖被蒸汽顶起来就设计出了蒸汽机,其实并非那样简单。因为随着蒸汽压力增加,机械材料的加工和密封都是巨大的工艺技术难题。实际上,蒸汽机的雏形严格地说并不是靠蒸汽压力做功,而是靠蒸汽冷凝后形成局部真空,由外部大气压推动活塞做功。这种原始机械被称作大气机,它的发明是以真空理论为基础的。到18世纪中叶,热力学在西方蓬勃发展。特别是1764年,科学家布莱克搞清了温度与热量间的联系,提出了“潜热”理论,启发机械大师瓦特对低效率的大气机进行了划时代改造,才诞生了我们现在常说的瓦特蒸汽机。


在蒸汽机发明过程中,水排和风箱功不可没,它们提供了不可或缺的技术基础,但使蒸汽机最终问世并实现性能飞跃的“催化剂”是真空和热力学理论。真空理论使人们摆脱了只依靠蒸汽本身做动力的框子,促进了大气机的发明;而蒸汽机的出现也不是对大气机简单改进的结果,它是人们在热力学前沿理论引导下,对原有事物进行的又一次创造性设计。


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