蒸汽機(jī)是誰發(fā)明的？蒸汽機(jī)發(fā)明時間與原理

【上海制發(fā)閥門訊】
    人類發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了第五次工業(yè)革命，第一次工業(yè)革命發(fā)生于18世紀(jì)60年代~19世紀(jì)40年代，是以蒸汽機(jī)的發(fā)明為標(biāo)志，使人類進(jìn)入了機(jī)械化的時代。那么這個有時代標(biāo)志意義的蒸汽機(jī)是誰發(fā)明的？真的是瓦特嗎？網(wǎng)上有人說中國蒸汽機(jī)的發(fā)明時間早于西方，這有根據(jù)嗎？今天就由小編為大家介紹蒸汽機(jī)發(fā)明時間與原理。

    蒸汽機(jī)是誰發(fā)明的？

    傳聞一：明朝的王徵

    徐光啟的事跡已廣為人知，而王徵在當(dāng)時是與他齊名的西學(xué)大咖，被譽(yù)為“南徐北王”。王徵不僅努力學(xué)習(xí)西方的力學(xué)、數(shù)學(xué)等理論知識，還特別專注于對西方先進(jìn)實(shí)用機(jī)械的研究改良和在國內(nèi)的推廣應(yīng)用，希望以此提高明朝的勞動生產(chǎn)率，減輕百姓沉重的勞動負(fù)擔(dān)。本文由上海制發(fā)閥門有限公司協(xié)助轉(zhuǎn)載分享,上海制發(fā)閥門有限公司為專業(yè)生產(chǎn)安全閥的廠家、主要生產(chǎn)各種彈簧式安全閥、空壓機(jī)安全閥、安全閥型號、襯氟安全閥，并終身為使用單位提供相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)支持。銷售熱線:021-69783299  官方網(wǎng)站:http://www.etike.net

    《額辣濟(jì)亞牖造諸器圖說》介紹了24種機(jī)械，其中最引人遐想的是“火船自去”，因?yàn)橛杏^點(diǎn)認(rèn)為這就是蒸汽機(jī)船。如果真是那樣，這就是一個顛覆性的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槲鞣饺税颜羝麢C(jī)用于輪船驅(qū)動是在1807年，即使是第一臺簡單的蒸汽機(jī)也是1688年由法國人德尼斯·帕潘發(fā)明的。而王徵在1644年前就造出了蒸汽機(jī)船，這個成果足以證明中國人在蒸汽機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用方面走在了西方前面，人類科技史將因此被改寫。

    然而由于文言文在邏輯上缺乏對文字內(nèi)容以及外延的精準(zhǔn)概括和限制，導(dǎo)致不同的人從不同的角度對同一個詞或語句會產(chǎn)生不同的理解，因而無法用來精確闡述科學(xué)概念，徐光啟在翻譯歐幾里得幾何時，就因?yàn)檫@個原因，不得不省略了許多推導(dǎo)過程的翻譯。

    在文言文語境中，“火船自去”中的“自去”，可以理解為不需要人力和畜力就能自動行駛，也可以理解為依靠風(fēng)帆行駛；而“火船”可以理解為中國傳統(tǒng)水師在水戰(zhàn)中用于燒毀敵船的縱火船，也可以理解為用火做動力的船。如果是后者，那必然是通過燃燒某種介質(zhì)來獲得動力，而在那個年代還沒有汽柴油，只能通過燃燒木材和煤炭來使水汽化，那么火船的動力只能來自蒸汽機(jī)。事實(shí)上，當(dāng)后來西方蒸汽船進(jìn)入中國時，中國人就是稱其為“火輪船”，所以“火船”就是蒸汽機(jī)船的可能性是存在的。

    王徵所處的年代，歐洲還沒有發(fā)明蒸汽機(jī)，但許多科學(xué)家都在研究這種革命性技術(shù)，已經(jīng)處在突破的前夜。

    傳聞二：古希臘的數(shù)學(xué)家希羅

    早在公元1世紀(jì)的時候，古希臘的數(shù)學(xué)家希羅就發(fā)明了汽轉(zhuǎn)球，這其實(shí)就是蒸汽機(jī)最早的雛形。文藝復(fù)興時期的達(dá)·芬奇曾經(jīng)也設(shè)計過一種利用蒸汽開動大炮的圖樣，當(dāng)然了并沒有制造出來，只是設(shè)想與草圖。到了1679年法國的物理學(xué)家丹尼斯·巴本發(fā)明了第一臺蒸汽機(jī)的工作模型，這是首次把蒸汽動力技術(shù)的設(shè)想付諸實(shí)施。

    傳聞三：法國科學(xué)家德尼斯·帕潘

    1643年，伽利略的學(xué)生托里拆利用水銀代替水進(jìn)行試驗(yàn)，成功地在玻璃管中造出真空，由此證實(shí)空氣有重量，發(fā)現(xiàn)了氣壓。

    托里拆利的試驗(yàn)結(jié)果翻越阿爾卑斯山傳播到北歐，引起各國科學(xué)家的濃厚興趣。在英國，科學(xué)家波義耳對空氣壓力進(jìn)行了科學(xué)的分析，1662年提出了著名的波義耳定律：理想氣體的壓力與體積成反比。至此，人們對于空氣乃至一切氣體的壓力性質(zhì)已經(jīng)具備了比較科學(xué)的認(rèn)識。

    法國科學(xué)家德尼斯·帕潘曾經(jīng)擔(dān)任波義耳的助手，他利用液體沸點(diǎn)隨氣壓升高而升高的原理，于1679年發(fā)明出世界上第一臺高壓鍋。

    帕潘由此構(gòu)思出蒸汽機(jī)的工作原理，并于1690年發(fā)表。之后帕潘試想了多種在實(shí)踐中運(yùn)用蒸汽機(jī)的方式，比如推動船只、發(fā)射炮彈等，都沒有獲得成功，他本人于1712年在窮困潦倒中去世。

    薩弗里的同鄉(xiāng)、五金商人紐科門和科里曾經(jīng)幫助薩弗里制作蒸汽抽水機(jī)模型，他們按照帕潘的構(gòu)思改進(jìn)了薩弗里的機(jī)器，由此制造出世界上第一臺可以全天候連續(xù)運(yùn)行、運(yùn)行成本相對低廉的蒸汽排水機(jī)——紐科門機(jī)，并于1712年獲得專利，后來還成立專利公司推廣銷售這種機(jī)器。

    傳聞四：英國的瓦特

    1736年，瓦特生于英國造船業(yè)發(fā)達(dá)的格拉斯哥城附近的格里諾克鎮(zhèn)。瓦特18歲那年進(jìn)格拉斯哥城學(xué)習(xí)手藝，后來又去倫敦專門學(xué)習(xí)機(jī)械制造業(yè)。1757年，瓦特到格拉斯格大學(xué)當(dāng)實(shí)驗(yàn)員，專門制作和修理教學(xué)儀器。

    1763年，外邊送到大學(xué)里的一臺蒸汽機(jī)要瓦特負(fù)責(zé)修理。瓦特和另外幾個人詳細(xì)地研究起來。

    這臺蒸汽機(jī)是一個名叫紐克曼的蘇格蘭鐵匠發(fā)明制造的，這在當(dāng)時是最先進(jìn)的蒸汽機(jī)了。在紐克曼之前，有許多人都對蒸汽當(dāng)作動力用于生產(chǎn)懷著很大的興趣。1688年，法國物理學(xué)家德尼斯·帕潘，曾用一個圓筒和活塞制造出第一臺簡單的蒸汽機(jī)。但是，帕潘的發(fā)明沒有實(shí)際運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)上。十年后，英國人托易斯·塞維利發(fā)明了蒸汽抽水機(jī)，主要用于礦井抽水。1705年，紐克曼經(jīng)過長期研究，綜合帕潘和塞維利發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，創(chuàng)造了空氣蒸汽機(jī)。

    經(jīng)過認(rèn)真研究，瓦特發(fā)現(xiàn)紐克曼蒸汽機(jī)有許多缺陷，主要是燃料耗費(fèi)太大，笨拙，應(yīng)用的范圍有限，只能用于礦井抽水和灌溉，瓦特決心造一臺比它更好的蒸汽機(jī)。

    瓦特研究之后發(fā)現(xiàn)，如果把加熱和冷卻過程分離，在氣缸之外設(shè)置一個單獨(dú)的冷凝器專門用來冷卻蒸汽，就能有效解決這一問題。

    通過反復(fù)試驗(yàn)，瓦特終于在1768年研制出樣機(jī)，次年取得專利。瓦特蒸汽機(jī)的工作效率是紐科門機(jī)的三倍，耗煤量卻只有后者的四分之一，很快就在各個煤礦取代了紐科門蒸汽機(jī)的位置。

    不同種類的蒸汽機(jī)發(fā)明時間

    1698年，英國工程師托馬斯·塞維利發(fā)明了制出了活塞式蒸汽機(jī)。

    1712年，英國工程師托馬斯·紐科根據(jù)巴本的模型，發(fā)明制造出一臺應(yīng)用于礦井抽水的蒸汽機(jī)。

    1776年，英國發(fā)明家詹姆斯·瓦特制造出了第一臺具有實(shí)用價值的蒸汽機(jī)。

    1769年，法國陸軍工程師古諾制造出第一輛蒸汽機(jī)驅(qū)動的汽車。

    1807年，美國工程師發(fā)明家羅伯特·富爾頓第一個成功地用蒸汽機(jī)來驅(qū)動輪船。

    1814年，英國人喬治·斯蒂芬森自己動手制作的世界上第一臺蒸汽機(jī)車開始運(yùn)行，取名“布魯克”號，人稱“火車”。

    1825年，英國人斯瓦底·嘉內(nèi)制造了一輛蒸汽公共汽車，18座，車速為19km/h，開始了世界上最早的公共汽車運(yùn)營。

    蒸汽機(jī)原理

    紐科門蒸汽機(jī)有一個汽缸和活塞。當(dāng)蒸汽進(jìn)入氣缸時，活塞向上運(yùn)動，活塞到達(dá)氣缸頂部時。一個裝置加冷水對氣缸降溫，充滿蒸汽的汽缸冷卻后，蒸汽凝結(jié)，在氣缸內(nèi)制造出真空，將活塞拉回底部。由此循環(huán)運(yùn)動，通過一個杠桿拉動另外一側(cè)的抽水機(jī)。由于活塞每推動一次，氣缸里的蒸汽都要先冷凝，拉回活塞后再加熱，進(jìn)行下一次推動，從而使得蒸汽80%的熱量都耗費(fèi)在維持氣缸的溫度上面，紐科門發(fā)明的蒸汽機(jī)效率很低。

    大家看完后，覺得蒸汽機(jī)的發(fā)明者到底是誰呢？可以肯定的是瓦特并不是第一個發(fā)明蒸汽機(jī)的人，而被誤認(rèn)的原因僅是他成功改造了蒸汽機(jī)而且大力推廣開來，使其得到廣泛應(yīng)用，開啟了工業(yè)革命的篇章。有人說瓦特改變的不是一臺蒸汽機(jī)，他改變的是整個世界。你認(rèn)可這個說法嗎？關(guān)于蒸汽機(jī)發(fā)明人、發(fā)明時間與原理的相關(guān)知識就介紹到這了，中國需要發(fā)展的更多，需要更優(yōu)秀的設(shè)計，這一切都需要我們共同努力，加油！

    蒸汽機(jī)車是蒸汽機(jī)在交通工具上運(yùn)用的最好范例，主要由鍋爐、蒸汽機(jī)、車架走行部和煤水車四大部分組成，蒸汽機(jī)車是利用蒸汽機(jī)把燃料（一般用煤）的熱能變成機(jī)械能的早期鐵路運(yùn)輸設(shè)備，。

    當(dāng)機(jī)車司爐把煤填入爐膛時，煤在燃燒過程中，它蘊(yùn)藏的化學(xué)能就轉(zhuǎn)換成熱能，把機(jī)車鍋爐中的水加熱、汽化，形成400℃以上的過熱蒸汽，再進(jìn)入蒸汽機(jī)膨脹作功，推動汽機(jī)活塞往復(fù)運(yùn)動，活塞通過連桿、搖桿，將往復(fù)直線運(yùn)動變?yōu)檩嗈D(zhuǎn)圓周運(yùn)動，帶動蒸汽機(jī)車動輪旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到牽引列車前進(jìn)。