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現代機械工程史上的小型蒸汽機

1765年,他做了壹臺帶分離式冷凝器的實驗性小型蒸汽機,肯定了分離式冷凝器的優越性,並在1769年獲得了“降低熱機蒸汽和燃料消耗的新方法”專利。1776年,瓦特和博爾頓聯合制造的兩臺蒸汽機開始運轉;1781年,瓦特獲得了雙作用蒸汽機專利。到1804年,英國棉紡織業普遍使用蒸汽機作為生產動力。

到19世紀中葉,內燃機問世。工廠實際使用的第壹臺內燃機是1860年勒諾瓦制造的燃氣發動機,其基本結構與當時的蒸汽機相似。

1862年,法國羅莎提出四沖程循環的基本原理;1876年,奧托做了壹臺四沖程往復活塞單缸臥式燃氣機,比勒努瓦的燃氣機效率更高,功率更大。1878年,英國克拉克制造了二沖程內燃機;1892年,德國柴油機提出了壓燃式內燃機原理,為提高內燃機熱效率做出了重要貢獻。1897年,他制造了第壹臺壓燃式內燃機(柴油機),使用液體燃料,按四沖程原理工作,熱效率高於當時任何壹臺內燃機。早期壓燃式內燃機的轉速相對較低。進入20世紀後,內燃機的轉速開始大幅度提高。

隨著發電機和電動機的發明,世界開始進入電氣時代。隨著中央電站的迅速崛起,大功率高速汽輪機應運而生。1882年,瑞典拉瓦爾制造了第壹臺單級沖動式汽輪機。

第壹臺具有實際意義的汽輪機是1884年英國帕森斯制造的多級反動式汽輪機。它利用反作用原理使渦輪旋轉,但功率只有7.5千瓦。很快,他制造了每臺1000千瓦的發電用汽輪機;1896年,法國拉陀將幾臺單級沖動式汽輪機串聯起來,組成多級沖動式汽輪機;同年,美國的柯蒂斯也獲得了蒸汽輪機的發明專利。他把蒸汽的動能分兩部分供給兩排動葉片,所以轉速低於拉瓦爾的單級沖擊式汽輪機。汽輪機的進壹步發展是把沖擊和反作用結合起來,提高汽輪機的性能。

水輪機雖然是壹種古老的水力機械,但發展成為高效率、大功率的機器,能夠滿足大規模工業生產的需要,是現代的事情。18年50年代,瑞士尤爾號開始試驗反動式渦輪。1827年,法國工程師Fourneyron成功測試了壹臺能產生6馬力的反動式渦輪;1832已能制造50馬力水輪機;1838年,豪特發明了向心流渦輪;美國的弗朗西斯在1849左右設計了混流式水輪機,並對水輪機進行了較大的改進。

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