Inafasiriwa moja kwa moja kutoka kwa Wikipedia ya Kiingereza na Tafsiri ya Google

Injini ya mvuke

Mfano wa injini ya boriti inayohusisha uhusiano wa James Watt kufanana kwa hatua mbili. [1]
Mhandisi ya kinu kutoka Stott Park Bobbin Mill , Cumbria, England
Makazi ya mvuke kutoka Ujerumani ya Mashariki . Hii darasa ya injini ilijengwa katika 1942-1950 na kuendeshwa mpaka 1988.

Injini ya mvuke ni injini ya joto ambayo hufanya kazi ya mitambo kwa kutumia mvuke kama maji ya kazi yake.

Mitambo ya mvuke ni injini za mwako nje , [2] ambapo maji ya kazi yanatenganishwa na bidhaa za mwako. Vyanzo vya joto visivyo na mwako kama nguvu za jua , nguvu za nyuklia au nishati ya umeme hutumiwa. Mzunguko wa thermodynamic bora kutumika kuchambua mchakato huu inaitwa mzunguko wa Rankine . Katika mzunguko, maji huwaka na kubadilisha ndani ya mvuke ndani ya uendeshaji wa boiler kwa shinikizo la juu. Wakati kupanuliwa kupitia pistoni au turbines, kazi ya mitambo imefanywa. Kupunguza mvuke kwa shinikizo ni kisha kunakabiliwa na anga, au kukimbia na kurudi nyuma kwenye boiler.

Kwa matumizi ya kawaida, injini ya mvuke ya muda inaweza kutaja ama mimea ya mvuke jumuishi (ikiwa ni pamoja na boilers nk) kama vile reli za mvuke na injini za simu , au inaweza kutaja mashine ya pistoni au turbine peke yake, kama katika injini ya boriti na mvuke ya stationary injini . Vifaa maalum kama vile nyundo za mvuke na madereva ya rundo la mvuke hutegemea shinikizo la mvuke hutolewa kwenye boiler tofauti.

Matumizi ya maji ya kuchemsha kuzalisha mitambo inarudi nyuma zaidi ya miaka 2000, lakini vifaa vya mapema havikuwa vitendo sana. Mvumbuzi wa Hispania Jerónimo de Ayanz na Beaumont alipata patent kwa pampu ya maji ya mvuke iliyopangwa kwa kiasi kikubwa mwaka 1606. [3] Mwaka wa 1698 Thomas Savery alipewa pampu ya mvuke ambayo ilitumia mvuke kwa kuwasiliana moja kwa moja na maji yaliyopigwa. Pumpu ya mvuke ya sabuni ilitumia mvuke ya kukimbia ili kuacha utupu na kuteka maji ndani ya chumba, na kisha hutumia mvuke iliyosaidiwa ili kuimarisha zaidi maji.

Injini ya Newcomen ya Newcomen ilikuwa injini ya kwanza ya injini ya kibiashara kwa kutumia pistoni, na ilitumiwa mwaka 1712 kwa kusukuma mgodi. Walikuwa maarufu kwa madini na 104 walikuwa wakitumiwa na 1733. Hatimaye zaidi ya elfu mbili kati yao walikuwa imewekwa. [4]

Mnamo 1781 mhandisi wa Scottish James Watt aliyethibitishwa na injini ya mvuke ambayo ilizalisha mwendo unaoendelea. [5] Watt ya ten- power-power injini kuwezeshwa mashine mbalimbali ya viwanda kuwa powered. Injini zinaweza kuwekwa popote pale maji na makaa ya mawe au mafuta ya kuni yanaweza kupatikana. Mnamo 1883, injini ambazo zinaweza kutoa hp 10,000 zilikuwa zinawezekana. [6] Engine injini ya mvuke ilikuwa sehemu muhimu ya Mapinduzi ya Viwanda , kuruhusu viwanda kupata mahali ambapo nguvu za maji haikupatikana. Mitambo ya anga ya Newcomen na Watt ilikuwa kubwa ikilinganishwa na kiasi cha nguvu ambazo zilizalishwa, lakini injini za mvuke za juu zilikuwa na mwanga wa kutosha kutumiwa kwa magari kama vile injini za traction na vituo vya reli .

Mitambo ya injini ya mvuke ya pistoni iliendelea kuwa chanzo kikubwa cha nguvu hadi mapema karne ya 20, wakati maendeleo katika injini ya umeme na injini za mwako ndani ilipelekea hatua kwa hatua badala ya injini za mvuke za pistoni katika matumizi ya kibiashara, na upepo wa mvuke turbines katika kizazi cha nguvu. [7] Kuzingatia kwamba wengi wa kizazi cha umeme duniani kote huzalishwa na injini za mvuke za mvuke, "umri wa mvuke" unaendelea na viwango vya nishati zaidi ya wale wa mwisho wa karne ya 19 na 20.

Yaliyomo

Historia

Mipango ya awali na marekebisho

  • Katika Misri ya Kirumi , aeolipile (pia anajulikana kama injini ya Heron ) iliyoelezwa na Hero ya Alexandria katika karne ya 1 AD inachukuliwa kuwa injini ya kwanza ya kumbukumbu ya mvuke. Torque ilitolewa na jets za mvuke zinazoondoka kwenye turbine.
  • Katika Misri ya Ottoman , mwanzilishi Taqi al-Din Muhammad ibn Ma'ruf alielezea kifaa cha mvuke cha kuendesha mate mate katika 1551. [8]
  • Katika Dola ya Hispania , mvumbuzi Jerónimo de Ayanz y Beaumont alipata patent kwa pampu ya mvuke ya maji yenye maji machafu katika 1606.
  • Thomas Savery , mwaka wa 1698, hati miliki ya kwanza ya vitendo, shinikizo la anga, injini ya mvuke ya farasi 1 (750 W). Haikuwa na pistoni au sehemu zinazohamia, bomba tu. Ilikuwa ni injini ya moto , aina ya siphon ya thermic, ambayo mvuke ilikubalika kwenye chombo tupu na kisha ikafunguliwa. Kwa hiyo utupu uliotengenezwa ulitumiwa kunyonya maji kutoka kwenye sump chini ya mgodi. "Injini ya moto" haikuwa na ufanisi sana na haiwezi kufanya kazi zaidi ya kina cha karibu 30 ft (9 m).
  • Thomas Newcomen , mwaka wa 1712, alianzisha injini ya kwanza ya uendeshaji wa mvuke ya pistoni ya farasi 5 (3,700 W). Kanuni yake ilikuwa kuimarisha mvuke katika silinda, na hivyo kusababisha shinikizo la anga kuendesha pistoni na kuzalisha kazi ya mitambo.
  • James Watt , mwaka wa 1781, injini ya mvuke yenye hati miliki iliyozalisha mwendo wa rotary ulio na nguvu ya wapanda farasi 10 (7,500 W). Ilikuwa ni aina ya kwanza ya injini ya mvuke ili kutumia mvuke kwa shinikizo tu juu ya anga ili kuendesha pistoni iliyosaidiwa na utupu wa sehemu. Ilikuwa ni kuboresha injini ya Newcomen.
  • Baada ya Richard Trevithick kuzalisha injini ya mvuke, mvuke ya mvuke ya mvuke katika 1797-1799, injini za mvuke zilikuwa ndogo za kutosha kutumiwa katika biashara ndogo ndogo na kutumika katika mizigo ya mvuke .

Tangu karne ya 18, nguvu ya mvuke imetumika kwa matumizi mbalimbali ya vitendo. Kwa mara ya kwanza imetumia pampu za kurudi, lakini kutoka kwa injini za mzunguko wa 1780 (hizo zilibadili mwendo wa kurudi kwenye mwendo wa rotary) zilianza kuonekana, kuendesha mashine za kiwanda kama vile nyumbu za kuzunguka na looms za nguvu . Mwishoni mwa karne ya 19, usafiri wa mvuke kwa baharini na ardhi ilianza kuonekana, ukawa mkubwa sana wakati karne iliendelea.

Mitambo ya mvuke inaweza kuwa alisema kuwa ni nguvu ya kusonga mbele ya Mapinduzi ya Viwanda na kuona mashine kubwa ya kuendesha gari kwa kutumia viwanda, viwanda na migodi; nguvu za vituo vya kupigia ; na kuipandisha vifaa usafiri kama vile mabehewa, meli, steamboats na magari barabarani. Matumizi yao katika kilimo yalisababisha kuongezeka kwa ardhi inayopatikana kwa kilimo. Kuna wakati mmoja au mwingine ulikuwa na matrekta ya kilimo ya mvuke, pikipiki (bila mafanikio mengi) na hata magari kama Stanley Steamer . [9]

Uzito wa boilers na condensers kwa ujumla hufanya uwiano wa nguvu-uzito wa mmea wa mvuke chini kuliko injini za mwako ndani . [10] Kwa ajili ya matumizi ya simu ya mvuke imekuwa kwa kiasi kikubwa inasimamiwa na injini za mwako ndani au motors umeme . Hata hivyo, nguvu nyingi za umeme zinazalishwa kwa kutumia mimea ya mvuke , hivyo kwamba sekta ya ulimwengu kwa moja kwa moja bado inategemea nguvu za mvuke. Wasiwasi wa hivi karibuni juu ya vyanzo vya mafuta na uchafuzi wa mazingira umesababisha maslahi mapya katika mvuke wote kama sehemu ya mchakato wa kuzungumza na kama mwendeshaji mkuu . Hii inajulikana kama harakati ya Steam Advanced . [ citation inahitajika ]

Majaribio ya awali ya

Historia ya injini ya mvuke inarudi nyuma hadi karne ya kwanza; injini ya kwanza iliyoandikwa yenye nguvu ya mvuke "injini" ni eolipile iliyoelezwa na Hero of Alexandria , mtaalamu wa hisabati na mhandisi katika Misri ya Roma . [11] Katika karne zifuatazo, "injini" zinazojulikana kwa mvuke zilizojulikana zilikuwa kama vile eolipile, [12] vifaa vya majaribio ambavyo hutumiwa na wavumbuzi kuonyesha hali ya mvuke . Kifaa cha kisasa cha mvuke kilichopangwa kikabila kilichoelezwa na Taqi al-Din [8] katika Misri ya Ottoman mwaka wa 1551 na Giovanni Branca [13] nchini Italia mwaka wa 1629. [14] Jerónimo de Ayanz na Beaumont walipokea ruhusa mwaka 1606 kwa ajili ya uvumbuzi wa nguvu za mvuke hamsini, ikiwa ni pamoja na pampu ya maji kwa ajili ya kufuta migodi iliyoharibiwa. [15] Denis Papin , Huguenot wakimbizi, je baadhi ya kazi muhimu katika mtambo mvuke katika 1679, na kwanza kutumika piston kuongeza uzito katika 1690. [16]

Mitambo ya kuputa

Kifaa cha kwanza cha kibiashara cha mvuke kilikuwa kinachotengenezwa na mvuke, kilichoanzishwa mwaka wa 1698 na Thomas Savery. [17] Imetumia mvuke ya kukimbia ili kuunda utupu uliotumiwa kuinua maji kutoka chini, halafu ilitumia shinikizo la mvuke kuinua juu. Mitambo ndogo ilikuwa na ufanisi ingawa mifano kubwa zilikuwa tatizo. Wao walionyesha tu kuwa na urefu mdogo wa kuinua na walikuwa tayari kukabiliwa na mlipuko wa boiler . Ilipata matumizi kadhaa katika migodi, vituo vya kupigia na kwa ajili ya kusambaza magurudumu ya maji kutumika kwa mashine ya nguo ya nguo. [18] Kipengele cha kuvutia cha injini ya Savery ilikuwa gharama yake ndogo. Bento de Moura Ureno ilianzisha uboreshaji wa ujuzi wa ujenzi wa Savery "ili kuifanya uwezekano wa kufanya kazi yenyewe", kama ilivyoelezwa na John Smeaton katika Shughuli za Ufilosofi iliyochapishwa mwaka 1751. [19] Iliendelea kufanywa hadi mwisho wa karne ya 18. [20] Injini moja bado ilikuwa inayojulikana kuwa inafanya kazi mwaka 1820. [21]

Mitambo ya mvuke ya pistoni

Jacob Leupold mvuke injini 1720

Ni injini ya kwanza ya mafanikio ya kibiashara, kwa kuwa inaweza kuzalisha nguvu na kuipeleka kwenye mashine, ilikuwa ni injini ya anga , iliyoandaliwa na Thomas Newcomen karibu na 1712. [22] [23] Ilikuwa ni kuboresha juu ya pampu ya mvuke ya Savery, kwa kutumia pistoni kama ilivyopendekezwa na Papin. Injini ya Newcomen ilikuwa duni, na mara nyingi ilikuwa kutumika kwa kusukumia maji. Ilifanya kazi kwa kuunda utupu wa sehemu kwa kufuta mvuke chini ya pistoni ndani ya silinda. Ilikuwa imetumika kwa ajili ya kufuta kazi yangu kwa kina hadi sasa hadi haiwezekani, na pia kwa kutoa maji ya reusable ya kuendesha maji ya mvua kwenye viwanda vinavyotengwa na "kichwa" cha kufaa. Maji yaliyopita juu ya gurudumu yalipigwa nyuma kwenye hifadhi ya hifadhi juu ya gurudumu. [24]

Mnamo 1720, Jacob Leupold alielezea injini ya mvuke ya mvuke mbili. [25] Uvumbuzi ulichapishwa katika kazi yake kuu "Theatri Machinarum Hydraulicarum". [26] Injini ilitumia pistoni mbili nzito ili kutoa mwendo wa pampu ya maji. Kila pistoni ilifufuliwa na shinikizo la mvuke na kurudi kwenye nafasi yake ya awali kwa mvuto. Pistoni mbili zilijumuisha valve moja ya kawaida ya rotary iliyounganishwa moja kwa moja kwenye boiler ya mvuke.

Injini ya kusukuma Watt mapema

Hatua kuu iliyofuata ilitokea wakati James Watt alipanda (1763-1775) toleo la kuboreshwa la injini ya Newcomen, na kondomu tofauti . Mitambo ya awali ya Boulton na Watt ilitumia nusu kama makaa ya mawe kama vile toleo la John Smeaton la kuboreshwa la Newcomen. [27] Injini za awali za Newcomen na Watt zilikuwa "anga". Walikuwa wakiongozwa na shinikizo la hewa kusukuma pistoni kwenye utupu wa sehemu unaotokana na kukimbia mvuke, badala ya shinikizo la kupanua mvuke. Vipande vya injini vinapaswa kuwa kubwa kwa sababu nguvu tu inayoweza kutumika kwao ilikuwa kutokana na shinikizo la anga . [24] [28]

Watt aliendelea kuendeleza injini yake zaidi, kurekebisha ili kutoa mwendo wa rotary zinazofaa kwa kuendesha mashine za kiwanda. Viwanda hizi zinawezeshwa kutoka mito, na kuharakisha kasi ya Mapinduzi ya Viwanda. [28] [29] [30]

Injini ya juu-shinikizo

Patent ya Watt iliwazuia wengine kuwa na shinikizo la juu na injini za kiwanja. Muda mfupi baada ya patent ya Watt kukamilika mwaka 1800, Richard Trevithick na, tofauti, Oliver Evans mwaka wa 1801 [30] [31] alianzisha injini kwa kutumia mvuke high-shinikizo; Trevithick alipata patent yake ya juu ya shinikizo la injini mwaka 1802, [32] na Evans alikuwa amefanya mifano kadhaa ya kazi kabla ya hapo. [33] Hizi zilikuwa na nguvu zaidi kwa ukubwa wa silinda zilizopatikana kuliko injini zilizopita na inaweza kufanywa ndogo kwa ajili ya maombi ya usafiri. Baadaye, maendeleo ya teknolojia na maboresho katika mbinu za utengenezaji (sehemu iliyoletwa na kupitishwa kwa injini ya mvuke kama chanzo cha nguvu) ilisababisha kubuni ya injini za ufanisi zaidi ambazo zinaweza kuwa ndogo, kwa kasi, au nguvu zaidi, kulingana na matumizi yaliyokusudiwa. [24]

Injini ya Cornish ilitengenezwa na Trevithick na wengine katika miaka ya 1810. [34] Ilikuwa ni injini ya mzunguko wa kiwanja ambayo ilitumia kasi ya mvuke ya mvuke, kisha ikaidhinisha mvuke chini ya shinikizo, na kuifanya kwa ufanisi. Injini ya Cornish ilikuwa na mwendo usio na kawaida na ingawa mzunguko huo, unawazuia hasa kusukumia. Mitambo ya Cornish ilitumiwa katika migodi na kwa ajili ya maji hadi mwisho wa karne ya 19. [35]

Injini ya stationary ya usawa

Wajenzi wa mapema ya injini za mvuke zilizosimama walichukuliwa kuwa mitungi ya usawa ingekuwa chini ya kuvaa nyingi. Kwa hivyo injini zao zilipangwa na wima wa pistoni wima. Baadaye, utaratibu wa usawa ulikuwa maarufu zaidi, kuruhusu compact, lakini injini za nguvu zimefungwa katika nafasi ndogo.

Acme ya injini ya usawa ilikuwa injini ya mvuke ya Corliss , yenye hati miliki mwaka 1849, ambayo ilikuwa injini ya mtiririko wa valve nne na uingizaji wa mvuke tofauti na valves za kutolea nje na cutoff moja kwa moja ya mvuke. Wakati Corliss alipewa Medal ya Rumford , kamati hiyo imesema kuwa "hakuna uvumbuzi mmoja tangu wakati wa Watt umeimarisha ufanisi wa injini ya mvuke". [36] Mbali na kutumia mvuke 30% chini, ilitoa kasi zaidi ya sare kutokana na kukatwa kwa mvuke kutofautiana, na kuifanya vizuri kwa viwanda, hususan pamba inayozunguka. [24] [30]

Magari ya barabara

Njia ya kwanza ya majaribio kwenda magari ya mvuke yalijengwa mwishoni mwa karne ya 18, lakini haikuwa mpaka baada ya Richard Trevithick kuendeleza matumizi ya mvuke high-shinikizo, karibu 1800, kwamba injini za mvuke za simu zilikuwa pendekezo la vitendo. Nusu ya kwanza ya karne ya 19 iliona maendeleo mazuri katika kubuni gari la mvuke, na kwa miaka ya 1850 ilikuwa inawezekana kuzalisha kwa biashara. Mafanikio haya yamepunguzwa na sheria ambayo imepunguza au kuzuia matumizi ya magari yenye nguvu ya mvuke kwenye barabara. Uboreshaji katika teknolojia ya gari iliendelea kutoka miaka ya 1860 hadi 1920. Magari ya barabarani ya mvuke yalitumiwa kwa maombi mengi. Katika karne ya 20, maendeleo ya kasi ya teknolojia ya injini ya mwako ndani ilisababisha kuharibika kwa injini ya mvuke kama chanzo cha kuendesha gari kwa misingi ya biashara, na wachache waliobaki katika matumizi zaidi ya Vita Kuu ya Pili . Magari mengi haya yalitolewa na wasaidizi wa kuhifadhi, na mifano nyingi bado zipo. Katika miaka ya 1960 matatizo ya uchafuzi wa hewa huko California yaliongezeka kwa kipindi kifupi cha kuvutia katika kuendeleza na kujifunza magari ya nguvu ya mvuke kama njia iwezekanavyo ya kupunguza uchafuzi wa mazingira. Mbali na riba kwa wapendaji wa mvuke, gari la mara kwa mara la replica, na teknolojia ya majaribio hakuna magari ya mvuke yanayotengenezwa sasa.

Mitambo ya baharini

Injini ya mvuke ya mvua ya kupanua mara tatu juu ya Hercules ya 1907 ya oceangoing tug

Karibu na mwisho wa injini za kiwanja cha karne ya 19 zilijitokeza. Mitambo ya injini imechoka mvuke kwa vidogo vidogo vidogo ili kuzingatia kiasi cha juu katika shinikizo la kupunguzwa, na kutoa ufanisi bora. Hatua hizi ziliitwa kupanuliwa, na injini za upanuzi wa mara mbili na tatu zimekuwa za kawaida, hasa katika meli ambapo ufanisi ulikuwa muhimu ili kupunguza uzito wa makaa ya mawe uliofanywa. [24] Mitambo ya mvuke iliendelea kuwa chanzo kikubwa cha nguvu mpaka mapema karne ya 20, wakati maendeleo katika injini za umeme na injini za mwako ndani ilipelekea hatua kwa hatua badala ya injini za mvuke za pistoni, na usafirishaji wa karne ya 20 juu ya turbine mvuke. [7]

Mizigo ya steam

Kama maendeleo ya injini za mvuke yaliendelea kwa njia ya karne ya 18, majaribio mbalimbali yalifanywa ili kuitumia kwenye barabara na matumizi ya reli. [37] Mnamo mwaka wa 1784, William Murdoch , mwanzilishi wa Scotland , alijenga makazi ya barabara ya mvuke. [38] Mfano wa kufanya kazi wa maporomoko ya reli ya mvuke ulijengwa na kujengwa na upainia wa ndege wa ndege John Fitch huko Marekani pengine wakati wa miaka ya 1780 au 1790. [39] Mizigo yake ya mvuke ilitumia magurudumu ya ndani yaliyoongozwa na reli au nyimbo.

Mtaa wa kwanza wa mizigo ya barabara ya mvuke ulijengwa na Richard Trevithick nchini Uingereza na, tarehe 21 Februari 1804, safari ya kwanza ya reli ya dunia ilitokea kama Trevithick ya jina la mvuke isiyoitwa jina lililofanya treni karibu na tram kutoka kwa Pen-y-darren chuma, karibu na Merthyr Tydfil kwa Abercynon kusini mwa Wales . [37] [40] [41] Mpangilio huo ulihusisha idadi kubwa ya uvumbuzi muhimu ambayo ni pamoja na kutumia mvuke high-shinikizo ambayo kupunguza uzito wa injini na kuongeza ufanisi wake. Trevithick alitembelea eneo la Newcastle baadaye mwaka wa 1804 na barabara za colliery nchini kaskazini-mashariki mwa Uingereza akawa kituo cha kuongoza kwa majaribio na maendeleo ya mizigo ya mvuke. [42]

Trevithick aliendelea majaribio yake mwenyewe kwa kutumia trio ya mikokoteni, akihitimisha na Catch Me Nani anayeweza katika 1808. Miaka minne tu baadaye, mafanikio ya twin-silinda locomotive Salamanca na Matthew Murray ilitumiwa na makali ya rack na pinion Middleton Railway . [43] Mnamo mwaka wa 1825 George Stephenson alijenga Locomotion kwa reli ya Stockton na Darlington . Hii ilikuwa ya kwanza ya reli ya mvuke ya umma duniani na kisha mwaka wa 1829, alijenga Rocket iliyoingia na kushinda majaribio ya mvua . [44] Liverpool na Manchester Railway ilifunguliwa mwaka wa 1830 kutengeneza matumizi ya nguvu ya mvuke kwa treni mbili za abiria na wa mizigo.

Mizigo ya steam iliendelea kufanywa mpaka karne ya ishirini mwishoni mwa maeneo kama vile China na zamani ya Ujerumani ya Mashariki (ambapo Darasa la 52.80 la DR lilizalishwa). [45]

Vipande vya mvuke

Mwisho mkubwa wa mageuzi ya injini ya mvuke ulikuwa ni matumizi ya mitambo ya mvuke kuanzia mwishoni mwa karne ya 19. Vipande vya mvuke kwa ujumla ni ufanisi zaidi kuliko kuruhusu injini za mvuke za mvuke za pistoni (kwa matokeo ya juu ya farasi mia kadhaa), kuwa na sehemu ndogo zinazohamia, na kutoa uwezo wa rotary moja kwa moja badala ya kupitia mfumo wa fimbo ya kuunganisha au njia sawa. [46] Vipande vya mvuke vidogo vilibadilishwa injini za kuzalisha umeme katika vituo vinavyozalisha umeme mwanzoni mwa karne ya 20, ambapo ufanisi wao, kasi ya juu inayofaa kwa huduma ya jenereta, na mzunguko mzuri ulikuwa faida. Leo umeme wengi hutolewa na mitambo ya mvuke. Umoja wa Mataifa 90% ya umeme huzalishwa kwa njia hii kwa kutumia vyanzo mbalimbali vya joto. [7] Vipande vya mvuke ziliwekwa kwa kiasi kikubwa kwa kueneza meli kubwa katika karne nyingi za 20.

Uendelezaji wa sasa

Ingawa injini ya mvuke ya kurudi tena haifai tena katika matumizi ya kibiashara, makampuni mbalimbali yanatafuta au kutumia uwezo wa injini kama njia mbadala ya injini za mwako. Kampuni Energiprojekt AB nchini Sweden imefanya maendeleo katika kutumia vifaa vya kisasa kwa kuunganisha nguvu za mvuke. Ufanisi wa injini ya mvuke ya Energiprojekt kufikia asilimia 27-30 kwenye injini za juu. Ni hatua moja, injini ya 5-silinda (hakuna kiwanja) na mvuke superheated na hutumia wastani. Kilo 4 (8.8 lb) ya mvuke kwa kWh. [47] [ si katika funguo iliyotolewa ]

Vipengele na vifaa vya injini za mvuke

Kuna sehemu mbili za msingi za mimea mvuke: boiler au mvuke jenereta , na "motor kitengo", inajulikana yenyewe kama "injini ya mvuke". Mitambo ya mvuke katika vituo vya kudumu inaweza kuwa na boiler na injini katika majengo tofauti mbali mbali. Kwa matumizi ya portable au ya simu, kama vile mikokoteni ya mvuke , hizi mbili zimeunganishwa pamoja. [48] [49]

Injini ya kurudi kwa kawaida inayotumiwa kwa kawaida ilikuwa na silinda ya chuma iliyopigwa, pistoni, fimbo ya kuunganisha na boriti au kamba na flywheel, na ushirikiano wa aina tofauti. Steam ilikuwa inapatikana kwa njia nyingine na imechoka na valves moja au zaidi. Udhibiti wa kasi ulikuwa moja kwa moja, kwa kutumia gavana, au kwa valve ya mwongozo. Kutengeneza silinda kulikuwa na usambazaji wa mvuke na bandari za kutolea nje.

Injini zilizo na vifaa vya condenser ni aina tofauti kuliko yale ambayo huondoa anga.

Vipengele vingine huwapo sasa; pampu (kama vile injector ) kutoa maji kwenye boiler wakati wa operesheni, condensers kurudia maji na kurejesha joto latent ya vaporisation, na superheaters kuongeza joto la mvuke juu ya sehemu yake ya mvuke, na njia mbalimbali za kuongeza rasimu ya mabhokisi ya moto. Wakati makaa ya mawe hutumiwa, mlolongo au mchoro wa kuogelea na injini yake au gari inaweza kuingizwa ili kuhamisha mafuta kutoka kwa bwana la usambazaji kwenye bomba la moto. [50] Angalia: Mtoaji wa mitambo

Joto chanzo

Joto linalohitajika kwa kuchemsha maji na kusambaza mvuke huweza kutolewa kutoka kwa vyanzo mbalimbali, kwa kawaida kutokana na kuchoma vifaa vinavyowaka na hewa inayofaa katika nafasi iliyofungwa (inayoitwa chumba cha mwako cha moto , kikasha cha moto ). Wakati mwingine chanzo cha joto ni reactor nyuklia , nishati ya nishati ya jua , nishati ya jua au joto la taka kutokana na injini ya mwako ndani au mchakato wa viwanda. Katika kesi ya injini ya mvuke au mfano wa mvuke, chanzo cha joto kinaweza kuwa kipengele cha kupokanzwa umeme.

Boilers

Boiler ya viwanda ilitumiwa kwa injini ya mvuke ya stationary

Boilers ni vyombo vya shinikizo ambavyo vina maji ya kuchemsha, na aina fulani ya utaratibu wa kuhamisha joto kwa maji ili kuiikisha. [51]

Njia mbili za kawaida za kuhamisha joto kwa maji ni:

  1. maji-tube boiler - maji yanayomo au hutumia njia moja au kadhaa zilizozungukwa na gesi za moto
  2. moto-tube boiler - maji sehemu hujaza chombo chini au ndani ambayo ni mwako mwako au tanuru na moto zilizopo ambayo gesi ya moto kati yake

Boilers ya bomba la moto ni aina kuu inayotumiwa kwa mvuke ya mvuke ya juu (kawaida ya mvuke ya mazoezi ya mawe), lakini kwa kiasi kikubwa ilihamishwa na boilers ya maji ya kiuchumi zaidi mwishoni mwa karne ya 19 kwa ajili ya uendeshaji wa baharini na maombi makubwa ya stationary.

Mara baada ya kugeuka kwa mvuke, boilers wengi huongeza joto la mvuke zaidi, na kugeuka ' mvuke mvua ' ndani ya ' mvuke superheated '. Matumizi haya ya superheating huzuia mvuke kufungia ndani ya injini, na inaruhusu ufanisi mkubwa zaidi . [52]

Sehemu za magari

Katika injini ya mvuke, pistoni au turbine ya mvuke au kifaa chochote kimoja kwa ajili ya kufanya kazi ya mitambo inachukua usambazaji wa mvuke kwa shinikizo la juu na joto na hutoa usambazaji wa mvuke kwa shinikizo la chini na joto, kwa kutumia tofauti nyingi katika mvuke nishati iwezekanavyo kufanya kazi ya mitambo.

Hizi "vitengo vya magari" mara nyingi huitwa 'injini za mvuke' kwa haki yao wenyewe. Pia watafanya kazi kwenye hewa ya ushindani au gesi nyingine.

Kuzama baridi

Kama ilivyo na injini zote za joto, wengi wa nishati za msingi lazima ziweke kama joto la joto kwa joto la chini. [53]

Kiwango cha baridi kilicho rahisi zaidi ni kubadili mvuke kwenye mazingira. Hii hutumiwa mara kwa mara kwenye mikokoteni ya mvuke , kama mvuke iliyotolewa iliyotolewa kwenye chimney ili kuongeza kuteka kwenye moto, ambayo huongeza nguvu za injini, lakini inapunguza ufanisi.

Wakati mwingine joto la taka linatumika yenyewe, na katika hali hizo ufanisi mkubwa wa jumla unaweza kupatikana. Kwa mfano, mifumo ya pamoja ya joto na nguvu (CHP) inatumia mvuke wa taka kwa joto la wilaya , zaidi ya 80% ufanisi pamoja. [53]

Ambapo CHP haitumiwi, mitambo ya mvuke katika mimea ya nguvu hutumiwa kutumia condensers ya uso kama shimoni baridi. Vipurizi hupozwa na mtiririko wa maji kutoka baharini, mito, maziwa, na mara kwa mara na minara ya baridi ambayo huvukiza maji ili kutoa nishati ya kuondolewa kwa nishati. Kutolewa kwa maji moto ya moto, kisha hupigwa nyuma hadi shinikizo na kurudi kwenye boiler. Jumba la baridi la kavu linafanana na radiator ya gari na hutumiwa mahali ambapo maji ni ya gharama kubwa. Chafu ya joto inaweza pia kuachiliwa na minara ya mvua ya mvua ya mvua (mvua) hutumia kukataliwa kwa mzunguko wa maji ya nje ambayo hupuka baadhi ya mtiririko wa hewa. [ ufafanuzi unaohitajika ] minara ya baridi huwa na mboga zinazoonekana kutokana na maji yaliyotokana na maji yaliyotokana na matone yaliyofanywa na hewa ya joto. Vitu vya baridi vinavyohitajika huhitaji mtiririko mdogo wa maji kuliko baridi "mara moja kupitia" kwa mto au maji ya ziwa; mmea wa nguvu wa megawati wa makaa ya mawe 700 unaweza kutumia mita za ujazo 3600 za maji ya kujifungua kila saa kwa baridi ya evaporative, lakini ingekuwa inahitaji mara mbili zaidi ikiwa imepozwa na maji ya mto. [54] [55] Maji ya kutosha yanaweza kutumika kwa madhumuni ya baadaye (isipokuwa mvua mahali fulani), wakati maji ya mto yanaweza kutumiwa tena. Katika hali zote, maji ya mvuke ya mimea, ambayo yanapaswa kuwekwa safi, inachukuliwa tofauti na maji ya baridi au hewa, na mara moja mvuke ya chini ya shinikizo huingia ndani ya maji, inarudi kwenye boiler.

Injector hutumia ndege ya mvuke ili kulazimisha maji ndani ya boiler. Injectors ni ufanisi lakini rahisi kutosha kuwa yanafaa kwa ajili ya matumizi katika makazi.

Maji pampu

Mzunguko wa Rankine na injini nyingi za mvuke za maji huwa na pampu ya maji ya kuimarisha au juu juu ya maji ya boiler, ili waweze kukimbia kuendelea. Boilers ya matumizi na viwanda hutumia pampu za centrifugal nyingi ; hata hivyo, aina nyingine hutumiwa. Njia nyingine ya kusambaza maji ya chini ya shinikizo la boiler ni sindano , ambayo hutumia ndege ya mvuke hutolewa mara kwa mara kutoka kwenye boiler. Injectors ilijulikana katika miaka ya 1850 lakini haitumiwi tena, isipokuwa katika programu kama vile mizigo ya mvuke. [56] Ni msukumo wa maji ambayo huzunguka kupitia boiler ya mvuke ambayo inaruhusu maji kuinuliwa kwa joto vizuri zaidi ya 100 ° C kiwango cha kuchemsha maji katika shida moja ya anga, na kwa njia hiyo kuongeza kasi ya ufanisi wa mvuke mzunguko.

Ufuatiliaji na udhibiti

Chombo cha Richard cha 1875. Angalia: Mchoro wa kiashiria (chini)

Kwa sababu za usalama, karibu injini zote za mvuke zina vifaa vya kufuatilia boiler, kama vile kupima shinikizo na kioo kuona kufuatilia kiwango cha maji.

Injini nyingi, stationary na mobile, pia zimefungwa na gavana kusimamia kasi ya injini bila haja ya kuingiliwa kwa binadamu.

Chombo muhimu sana cha kuchambua utendaji wa injini za mvuke ni kiashiria cha injini ya mvuke. Matoleo ya mapema yalikuwa yanatumiwa na 1851, [57] lakini kiashiria cha mafanikio zaidi kilianzishwa kwa mtengenezaji wa injini ya kasi na mtengenezaji Charles Porter na Charles Richard na alionyeshwa katika Maonyesho ya London mnamo 1862. [30] Kiashiria cha injini ya mvuke kinaonekana kwenye karatasi shinikizo katika silinda katika mzunguko, ambayo inaweza kutumika kutambua matatizo mbalimbali na kuhesabu farasi iliyoendelea. [58] Ilikuwa kutumika mara kwa mara na wahandisi, mechanics na wakaguzi wa bima. Kiashiria cha injini pia inaweza kutumika kwenye injini za mwako ndani. Angalia picha ya mchoro wa kiashiria chini (katika Aina ya sehemu za magari ).

Gavana wa Centrifugali katika injini ya 1788 Lap Engine ya Boulton & Watt .

Gavana

Gavana wa centrifugal alipitishwa na James Watt kwa ajili ya kutumia injini ya mvuke mwaka wa 1788 baada ya mpenzi wa Watt Boulton kuona moja kwenye vifaa vya unga wa unga Boulton & Watt walikuwa wakijenga. [59] Gavana hakuwa na uwezo wa kuweka kasi, kwa sababu ingekuwa na kasi ya mara kwa mara kwa kujibu mabadiliko ya mzigo. Gavana alikuwa na uwezo wa kushughulikia tofauti ndogo kama vile zinazosababishwa na mzigo wa joto kwa joto. Pia, kulikuwa na tabia ya kutosha wakati wowote kulikuwa na mabadiliko ya kasi. Kwa hiyo, injini zilizouzwa tu na gavana huyu hazifaa kwa ajili ya shughuli zinazohitaji kasi ya mara kwa mara, kama vile kupamba pamba. [60] Gavana alikuwa bora baada ya muda na pamoja na kukatwa kwa mvuke kutofautiana, udhibiti mzuri wa kasi kwa kukabiliana na mabadiliko katika mzigo ulipatikana karibu na mwisho wa karne ya 19.

Usanidi wa injini

Rahisi injini

Katika injini rahisi, au "injini moja ya upanuzi" malipo ya mvuke hupita kupitia mchakato mzima wa upanuzi katika silinda moja, ingawa injini rahisi inaweza kuwa na mitungi moja au zaidi. [61] Basi hutoka moja kwa moja ndani ya anga au katika condenser. Kama mvuke inapanua katika kupita kupitia injini ya juu-shinikizo, joto lake hupungua kwa sababu hakuna joto linaongezwa kwenye mfumo; hii inajulikana kama upanuzi wa adiabatic na matokeo katika mvuke inayoingia silinda kwa joto la juu na kuacha kwa joto la chini. Hii inasababisha mzunguko wa joto na baridi ya silinda na kiharusi kila, ambayo ni chanzo cha kutofaulu. [62] Kama kiharusi cha injini moja ya silinda kinaongezeka kwa jitihada za kuchochea kazi zaidi kutoka kwa mvuke kwa kila kiharusi, kiasi kikubwa cha ukuta wa silinda kinaonekana na joto zaidi linapotea, na kusababisha ufanisi wa kupungua kwa injini ya muda mrefu.

Mipangilio ya injini

Njia ya kupunguza ukubwa wa kupoteza nishati kwa silinda ndefu ndefu ilianzishwa mwaka 1804 na mhandisi wa Uingereza Arthur Woolf , ambaye alikuwa na hati miliki ya injini yake ya Woolf high-pressure injini mwaka 1805. Katika injini ya kiwanja, injini ya juu ya shinikizo kutoka kwenye boiler inapanua katika cylinder high-shinikizo (HP) na kisha inaingia moja au zaidi baadae chini-shinikizo (LP) mitungi . Upanuzi kamili wa mvuke sasa hutokea kwenye mitungi nyingi na ukuta wa chini wa silinda unaonekana, kwa kila kitengo cha mvuke katika kila silinda, joto kidogo hupoteza na mvuke kwa kila mmoja. Hii inapunguza ukubwa wa joto la silinda na baridi, na kuongeza ufanisi wa injini. Kwa kupanua upanuzi katika mitungi nyingi, tofauti za wakati zinaweza kupunguzwa. [24] Ili kupata kazi sawa kutoka silinda ya chini-shinikizo inahitaji kiasi kikubwa cha silinda kama mvuke hii inachukua kiasi kikubwa. Kwa hiyo, kuzaa, na mara nyingi kiharusi, huongezeka kwa mitungi ya chini-shinikizo, na kusababisha vidonda vikubwa. [24]

Upanuzi wa mara mbili (kawaida unajulikana kama kiwanja ) injini ilizidi kupanua mvuke kwa hatua mbili. Jozi zinaweza kuchelewa au kazi ya silinda ndogo ndogo ya shinikizo inaweza kupasuliwa na silinda moja ya shinikizo la juu limevunja ndani moja au nyingine, ikitoa mpangilio wa silinda tatu ambapo mduara wa silinda na pistoni ni sawa, na kuifanya kuifungua raia rahisi kusawazisha. [24]

Misombo ya silinda mbili inaweza kupangwa kama:

  • Misaba ya msalaba : mitungi ni upande kwa upande.
  • Mchanganyiko wa kamba : Vipande vilikwisha mwisho, kuendesha fimbo ya kawaida ya kuunganisha
  • Misombo ya Angle : Vipande vimewekwa katika V (kwa kawaida kwenye angle ya 90 °) na huendesha gari la kawaida.

Pamoja na misombo mbili silinda kutumika katika kazi ya reli, pistons ni kushikamana na cranks kama na mbili silinda rahisi katika 90 ° kutoka awamu na kila mmoja (robo). Wakati kundi la kupanua mara mbili linapofanywa, kuzalisha kiwanja cha silinda nne, pistoni binafsi ndani ya kikundi kawaida huwa na uwiano saa 180 °, vikundi vinavyowekwa 90 ° kwa kila mmoja. Katika kesi moja (aina ya kwanza ya kiwanja cha Vauclain ), pistoni zilifanya kazi katika awamu hiyo hiyo kuendesha gari la kawaida na msalaba, tena kuweka saa 90 ° kama injini ya silinda mbili. Pamoja na mipangilio ya kipengele cha silinda tatu, vifungu vya LP vilikuwa vimewekwa 90 ° na HP moja kwa 135 ° na nyingine mbili, au kwa wakati mwingine viti zote tatu ziliwekwa 120 °. [ citation inahitajika ]

Kupitishwa kwa mchanganyiko ulikuwa kawaida kwa vitengo vya viwanda, kwa injini za barabara na karibu kwa wote kwa injini za baharini baada ya 1880; haikujulikana kwa kawaida katika mijini ya barabara ambako mara nyingi ilionekana kuwa ngumu. Hii ni kwa sababu ya mazingira magumu ya uendeshaji wa reli na nafasi ndogo inayopatikana na upimaji wa upakiaji (hususani nchini Uingereza, ambako kuchanganyikiwa hakuwa kawaida na sio kazi baada ya 1930). Hata hivyo, ingawa hakuwa na wengi, ilikuwa maarufu katika nchi nyingine nyingi. [63]

Injini nyingi-upanuzi

Uhuishaji wa injini ya kupanua ya triple iliyo rahisi.
Mshtuko wa mvuke (nyekundu) unaingia kutoka kwenye boiler na unapita kupitia injini, unachosha moto kama mvuke ya chini (bluu), kwa kawaida kwa condenser.

Ni ugani wa kimantiki wa injini ya kiwanja (ilivyoelezwa hapo juu) ili kupanua upanuzi katika hatua nyingi zaidi ili kuongeza ufanisi. Matokeo ni injini ya kupanua nyingi . Mitambo hiyo hutumia hatua tatu au nne za kupanua na zinajulikana kama injini za kupanua mara tatu na nne . Injini hizi hutumia mfululizo wa mitungi ya kupima kwa kasi. Vipindi hivi vimeundwa kugawanya kazi katika hisa sawa kwa kila hatua ya upanuzi. Kama ilivyo na injini ya kupanua mara mbili, ikiwa nafasi ni ya juu, basi vidogo viwili vidogo vinaweza kutumika kwa hatua ya chini ya shinikizo. Mitambo ya upanuzi wa mara nyingi kwa kawaida ilikuwa na mitungi iliyopangwa ndani, lakini maumbo mengine mengine yalitumiwa. Mwishoni mwa karne ya 19, mfumo wa usawa wa Yarrow-Schlick-Tweedy "ulitumiwa kwenye injini za kupanua tatu za baharini . Mitambo ya YST imegawanywa hatua za kupanua chini ya shinikizo kati ya mitungi miwili, moja kwa kila mwisho wa injini. Hii iliruhusiwa kuwa na usawa bora, na kusababisha injini laini, iliyo na kasi zaidi inayojibu ambayo ilikuwa na vibration kidogo. Hii ilitengeneza injini ya kupanua ya tatu ya silinda iliyojulikana na viunganishi vikubwa vya abiria (kama vile darasa la Olimpiki ), lakini hatimaye ilibadilishwa na injini ya turbine isiyo na vibration. [ citation inahitajika ]

Picha kwa haki inaonyesha uhuishaji wa injini ya kupanua mara tatu. Mvuke hupitia injini kutoka upande wa kushoto kwenda kulia. Kifua cha valve kwa kila shiba ni upande wa kushoto wa silinda sambamba.

Mitambo ya mvuke inayotokana na ardhi inaweza kutolea nje mvuke nyingi, kwa vile maji ya kawaida yalikuwa yanapatikana kwa urahisi. Kabla ya na wakati wa Vita Kuu ya Dunia , injini ya upanuzi iliongoza maombi ya baharini, ambapo kasi ya chombo cha juu haikuwa muhimu. Ilikuwa, hata hivyo, iliyoinuliwa na turbine ya mvuke ya uhandisi ya Uingereza ambako kasi ilihitajika, kwa mfano katika meli za vita, kama vile vita vya vita vya dreadnought , na viunga vya bahari . HMS Dreadnought ya mwaka 1905 ilikuwa ni vita vya kwanza vya vita vya kuchukua nafasi ya teknolojia iliyoidhinishwa ya injini ya kurudi na turbine ya mvuke ya riwaya. [ kinachohitajika ] [64]

Aina ya vitengo vya magari

Kukubaliana piston

Injini mbili ya stationary stationary. Hii ilikuwa injini ya kawaida ya kinu katikati ya karne ya 19. Kumbuka valve ya slide yenye concave, karibu "D" umbo, chini ya chini.
Mchoro wa Kiashiria wa Mchoro kuonyesha matukio manne katika kiharusi mara mbili cha pistoni. Tazama: Ufuatiliaji na udhibiti (juu)

Katika injini nyingi za kusukuma pistoni, mvuke inaruhusu mwelekeo wake wa mtiririko kwa kila kiharusi (counterflow), kuingilia na kuchoka kutoka mwisho huo wa silinda. Mzunguko wa injini kamili unachukua mzunguko mmoja wa viboko na pigo mbili za pistoni; mzunguko pia unajumuisha matukio manne - uingizaji, upanuzi, kutolea nje, ukandamizaji. Matukio haya yanadhibitiwa na valves mara nyingi hufanya kazi ndani ya kifua cha mvuke karibu na silinda; valves kusambaza mvuke kwa kufungua na kufunga bandari ya mvuke inayowasiliana na mwisho wa silinda na inaendeshwa na gear valve , ambayo kuna aina nyingi. [ citation inahitajika ]

Magari ya valve rahisi hutoa matukio ya urefu uliowekwa wakati wa mzunguko wa injini na mara nyingi hufanya mzunguko uwe mzunguko katika mwelekeo mmoja tu. Wengi bado wana utaratibu wa kugeuza ambayo inaweza kuongeza njia za kuokoa mvuke kwa kasi na kasi hupatikana kwa hatua kwa hatua "kufupisha cutoff " au tuseme, kufupisha tukio la kuingia; hii kwa kiasi kikubwa huongeza kipindi cha upanuzi. Hata hivyo, kama vile valve moja na moja hudhibiti mara zote mtiririko wa mvuke, cutoff fupi wakati wa kuingizwa huathiri vibaya kutolewa na vipindi vya ukandamizaji ambayo lazima iwe daima daima uhifadhiwe; ikiwa tukio la kutolea nje ni fupi mno, jumla ya mvuke ya kutolea nje haiwezi kuondokana na silinda, kuifuta na kutoa compression nyingi ( "kick back" ). [ citation inahitajika ]

Katika miaka ya 1840 na 50, kulikuwa na majaribio ya kushinda tatizo hili kwa njia ya vitambaa mbalimbali vya valve ya valve yenye valve tofauti ya upanuzi wa cutoff inayoendelea nyuma ya valve kuu ya slide; mara nyingi mara nyingi ilikuwa na cutoff fasta au mdogo. Kuweka kwa pamoja kunatoa ulinganisho wa haki wa matukio bora, kwa gharama ya msuguano ulioongezeka na kuvaa, na utaratibu ulikuwa unao ngumu. Suluhisho la kawaida la maelewano limekuwa la kutoa kamba kwa kuongeza nyuso za valve kwa njia ya kuunganisha bandari kwenye upande wa kuingia, na athari kwamba upande wa kutolea nje unabaki wazi kwa muda mrefu baada ya kukatwa kwenye uingizaji upande umetokea. Hiyo manufaa tangu sasa imekuwa kuchukuliwa kuwa ya kuridhisha kwa madhumuni mengi na inafanya uwezekano matumizi ya rahisi Stephenson , Joy na Walschaerts mwendo. Corliss , na baadaye, gia za valve zilizokuwa na vifuniko zilikuwa na uingizaji tofauti na valve za kutolea nje zinazoendeshwa na taratibu za safari au cams zilizofanyika ili kutoa matukio bora; Magari mengi hayajafanikiwa nje ya sokoni ya vituo kwa sababu ya masuala mengine mengine ikiwa ni pamoja na kuvuja na mifumo zaidi ya maridadi. [63] [65]

Ukandamizaji

Kabla ya awamu ya kutolea nje ni kamili kabisa, upande wa kutolea nje wa valve hufunga, kufunga sehemu ya mvuke wa kutolea nje ndani ya silinda. Hii huamua awamu ya ukandamizaji ambapo mto wa mvuke hutengenezwa dhidi ya ambayo pistoni hufanya kazi wakati kasi yake inapungua kwa kasi; na pia huzuia shinikizo na mshtuko wa joto, ambayo vinginevyo unasababishwa na uingizaji wa ghafla wa mvuke wa shinikizo mwanzoni mwa mzunguko unaofuata. [ citation inahitajika ]

Cheza

Madhara hapo juu zaidi kuimarishwa kwa kutoa uongozi: kwa baadaye aligundua na injini mwako ndani , imekuwa kupatikana faida tangu 1830 marehemu ili kuendeleza awamu ya kujiunga, kutoa valve risasi ili uandikishaji hutokea kidogo kabla ya mwisho wa kutolea kiharusi ili kujaza kiasi cha kibali kilicho na bandari na mwisho wa silinda (si sehemu ya kiasi cha pistoni-swept) kabla mvuke kuanza kujitahidi kwenye pistoni. [66]

Injini ya wazi (au isiyo ya wazi)

Uchimbaji wa ufanisi wa injini ya mvuke ya sare .
Vipu vya poppu hudhibitiwa na camshaft inayozunguka hapo juu. Mshini wa mvuke unaingia, nyekundu, na uchovu, njano.

Mitambo isiyojitokeza hujaribu kukabiliana na shida inayotokana na mzunguko wa kawaida wa kukabiliana ambapo, wakati kila kiharusi, kuta za bandari na silinda zitafunuliwa na mvuke ya kutolea nje, wakati mvuke ya kuingilia inayoingia inapunguza baadhi ya nishati yake katika kurejesha joto la kazi . Lengo la saruji ni kukomesha kasoro hili na kuboresha ufanisi kwa kutoa bandari ya ziada iliyofunuliwa na pistoni mwishoni mwa kila kiharusi hufanya mtiririko wa mvuke tu katika mwelekeo mmoja. Kwa njia hii, injini rahisi ya kupanua safu hutoa ufanisi sawa na ile ya mifumo ya kiwanja ya kawaida na faida iliyoongeza ya utendaji bora wa mzigo, na ufanisi wa kulinganishwa na mitambo kwa injini ndogo chini ya farasi elfu moja. Hata hivyo, injini za upanuzi wa mafuta zinazozalishwa pamoja na ukuta wa silinda hutoa matatizo ya vitendo. [ citation inahitajika ] . Quasiturbine ni injini ya mvuke ya mzunguko wa mzunguko ambapo mvuke huingia katika maeneo ya moto, huku ikitisha katika maeneo ya baridi.

Mitambo ya turbine

Rotor ya turbine mvuke ya kisasa, kutumika katika mmea wa nguvu

Turbine ya mvuke ina rotors moja au zaidi (rekodi zinazozunguka) zimewekwa kwenye shimoni la kuendesha gari, ikitengenezea na mfululizo wa stators (discs static) zilizowekwa kwenye kinga ya turbine. Rotors ina mpangilio wa kama propeller katika makali ya nje. Steam hufanya juu ya vile vile, huzalisha mwendo wa rotary. Stator ina sawa, lakini fasta, mfululizo wa blades ambayo hutumikia kuelekeza mtiririko wa mvuke kwenye hatua ya pili ya rotor. Turbine mvuke mara nyingi hutoka ndani ya condenser ya uso ambayo hutoa utupu. Hatua za turbine ya mvuke hupangwa kupitisha kazi ya juu ya uwezo kutoka kwa kasi fulani na shinikizo la mvuke, na kusababisha mfululizo wa hatua za juu na chini ya shinikizo. Turbines ni ufanisi tu ikiwa zinazunguka kwa kasi ya juu, kwa hiyo wao huunganishwa na kupunguza kasi ya kuendesha maombi ya kasi ya kasi, kama vile propeller ya meli. Katika idadi kubwa ya vituo vya kuzalisha umeme vya umeme, turbini zinaunganishwa moja kwa moja na jenereta ambazo hazipatikani. Kiwango cha kawaida ni mapinduzi 3600 kwa dakika (RPM) nchini Marekani na nguvu 60 za Hertz, na RPM 3,000 huko Ulaya na nchi nyingine zilizo na mifumo ya umeme ya Hertz 50. Katika matumizi ya nguvu za nyuklia turbines kawaida huendesha nusu ya kasi hizi, 1800 RPM na 1500 RPM. Rotor turbine pia ina uwezo wa kutoa nguvu wakati wa kupokezana katika mwelekeo mmoja. Kwa hiyo, hatua ya kugeuza au gear ya kawaida inahitajika ambako nguvu inahitajika katika mwelekeo tofauti.

Vipande vya mvuke hutoa nguvu moja kwa moja ya mzunguko na kwa hiyo hauhitaji utaratibu wa kuunganisha kubadili kurudi kwa mwendo wa rotary. Hivyo, huzalisha nguvu zenye mzunguko kwenye shimoni la pato. Hii inachangia mahitaji ya matengenezo ya chini na chini ya kuvaa kwenye mashine ambayo ina nguvu kuliko injini inayoweza kuhamisha. [ citation inahitajika ]

Turbinia - kwanza mvuke ya turbine -powered meli

Matumizi makuu ya mitambo ya mvuke ni katika kizazi cha umeme (katika miaka ya 1990 kuhusu 90% ya uzalishaji wa umeme wa dunia ilikuwa kwa kutumia mitambo ya mvuke) [7] hata hivyo matumizi ya hivi karibuni ya vitengo vya turbine kubwa na mimea ya kawaida ya nguvu za mzunguko imesababisha kwa kupunguza asilimia hii kwa serikali ya 80% ya turbine za mvuke. Katika uzalishaji wa umeme, kasi kubwa ya mzunguko wa turbine inalingana vizuri na kasi ya jenereta za umeme za kisasa, ambazo huunganishwa kwa moja kwa moja na mitambo yao ya kuendesha gari. Katika huduma ya baharini, (kuanzia kwenye Turbinia ), turbines za mvuke na kupungua kwa kasi (ingawa Turbinia ina turbines moja kwa moja kwa propellers bila kupungua gearbox) inaongozwa kubwa ya meli propulsion mwishoni mwa karne ya 20, kuwa na ufanisi zaidi (na kuhitaji zaidi ya matengenezo) kuliko injini za mvuke za kurudi. Katika miongo ya hivi karibuni, mitambo ya dizeli, na mitambo ya gesi, husababisha kupitisha mvuke kwa matumizi ya baharini.

Karibu mimea yote ya nyuklia huzalisha umeme kwa kupokanzwa maji ili kutoa mvuke inayoendesha turbine iliyounganishwa na jenereta ya umeme . Meli inayotumiwa na nyuklia na manowari hutumiwa moja kwa moja kwa turbine ya mvuke kwa moja kwa moja, kwa jenereta za kutoa nguvu za msaidizi, au nyingine hutumia maambukizi ya turbo-umeme , ambako mvuke huendesha jenereta ya turbo iliyowekwa na propulsion iliyotolewa na motors umeme. Idadi ndogo ya magari ya reli ya mvua ya turbine yalifanywa. Baadhi ya mikokoteni isiyohamishika ya kuendesha gari moja kwa moja ilipata mafanikio mengine kwa shughuli za usafirishaji wa muda mrefu nchini Sweden na kwa ajili ya kazi ya abiria ya kuelezea nchini Uingereza , lakini hayakurudiwa. Mahali pengine, hasa katika Marekani, miundo ya juu zaidi na maambukizi ya umeme yalijengwa kwa majaribio, lakini hayakuja tena. Iligundua kwamba mitambo ya mvuke haikufaa kwa mazingira ya reli na majengo haya yameshindwa kuondokana na kitengo cha mvuke cha kawaida kinachotengenezwa kwa njia ya kisasa ya dizeli na umeme. [ citation inahitajika ]

Uendeshaji wa injini rahisi ya oscillating silinda mvuke

Oscillating silinda injini ya mvuke

Injini ya mvuke ya silinda ya oscillating ni tofauti ya injini rahisi ya upanuzi wa mvuke ambayo hauhitaji valves kuongoza mvuke ndani na nje ya silinda. Badala ya valves, silinda nzima hutengeneza, au hutenganisha, kama vile mashimo moja au zaidi kwenye silinda yanafuatana na mashimo kwenye uso wa bandari maalum au kwenye pivot inayoweka ( trunnion ). Injini hizi zinatumiwa sana katika michezo na viatu, kwa sababu ya unyenyekevu wao, lakini pia zimetumika katika injini za kawaida za kazi, hasa kwenye meli ambako uchangamano wao ni wa thamani. [ citation inahitajika ]

Mitambo ya mvuke ya Rotary

Inawezekana kutumia utaratibu kulingana na injini ya rotary pistonless kama vile injini ya Wankel katika nafasi ya mitungi na valve gear ya injini kawaida ya kurudi mvuke injini. Wengi injini hizo zimeundwa, tangu wakati wa James Watt hadi siku ya sasa, lakini wachache sana walikuwa wamejengwa na hata wachache waliingia katika uzalishaji wa wingi; tazama kiungo chini ya makala kwa maelezo zaidi. Tatizo kubwa ni ugumu wa kuziba rotors kuwafanya mvuke-tight katika uso wa kuvaa na upanuzi wa mafuta ; kuvuja kwa kusababisha kusababisha ufanisi sana. Ukosefu wa kazi ya kupanua, au njia yoyote ya udhibiti wa cutoff , pia ni tatizo kubwa na miundo kama hiyo. [ citation inahitajika ]

Katika miaka ya 1840, ilikuwa dhahiri kwamba dhana hiyo ilikuwa na matatizo ya asili na injini za rotary zilikuwa zimeathiriwa katika vyombo vya habari vya kiufundi. Hata hivyo, kuwasili kwa umeme kwenye eneo hilo, na faida za wazi za kuendesha gari moja kwa moja kutoka kwa injini ya kasi, zimepelekea kitu cha uamsho kwa riba katika miaka ya 1880 na 1890, na miundo machache ilifanikiwa kidogo. [ citation inahitajika ] . Quasiturbine ni aina mpya ya injini ya mvuke ya kawaida ya rotary.

Kati ya miundo michache iliyotengenezwa kwa wingi, wale wa Kampuni ya Hult Brothers Rotary Steam Engine ya Stockholm, Uswidi, na injini ya sherric ya Beauchamp Tower ni ya kuvutia. Mitambo ya mnara ilitumiwa na Reli ya Magharibi ya Mashariki ili kuendesha nguvu za taa kwenye vituo vyao, na kwa Admiralty kwa nguvu za kuendesha gari kwenye meli za Royal Navy . Hatimaye walibadilishwa katika maombi haya ya niche na mitambo ya mvuke. [ citation inahitajika ]

Mchoraji wa mstari wa nyanja unasimamishwa kati ya uprights mbili unaofanya mhimili usio na usawa. Mikono miwili ya kulia ya jet kwenye mzunguko hutoa mvuke ambao umetengenezwa kwa maji ya moto katika chombo kilichofungwa chini ya mabonde mawili, ambayo ni mashimo na kuruhusu mtiririko wa mvuke ndani ya mambo ya ndani ya nyanja.
Aolioli huzunguka kwa sababu ya mvuke inayokimbia kutoka silaha. Hakuna matumizi ya vitendo yaliyotokana na athari hii.

Aina ya roketi

The aeolipile inawakilisha matumizi ya mvuke na kanuni rocket-mmenyuko, ingawa si kwa propulsion moja kwa moja.

Katika nyakati za kisasa zaidi imekuwa na matumizi mdogo ya mvuke kwa roketi - hasa kwa magari ya roketi. Mamba ya roketi hufanya kazi kwa kujaza chombo cha shinikizo kwa maji ya moto kwa shinikizo la juu na kufungua valve inayoongoza kwa bomba la kufaa. Kupungua kwa shinikizo mara moja huchemisha baadhi ya maji na mvuke hupanda kupitia bomba, na hufanya nguvu ya kupumua. [67]

Usalama

Mitambo ya mvuke huwa na boilers na vipengele vingine ambavyo ni vyombo vya shinikizo vinavyo na nguvu nyingi. Steam inakimbia na milipuko ya boiler (kawaida BLEVE ) inaweza na kuwa na siku za nyuma imesababisha hasara kubwa ya maisha. Wakati tofauti katika viwango zinaweza kuwepo katika nchi tofauti, sheria kali, kupima, mafunzo, huduma na utengenezaji, uendeshaji na vyeti hutumiwa ili kuhakikisha usalama.

Njia za kushindwa zinaweza kujumuisha:

  • over-pressurisation ya boiler
  • maji haitoshi katika boiler na kusababisha kushindwa na kushindwa kwa chombo
  • kijiji cha sediment na wadogo ambao husababisha matangazo ya moto ya ndani, hasa katika boti za maji kutumia maji ya uchafu
  • kushinikiza chombo kushindwa ya boiler kutokana na kutosha ujenzi au matengenezo.
  • kutoroka kwa mvuke kutoka pipeworkork / boiler na kusababisha scalding

Mitambo ya mvuke mara nyingi huwa na mifumo miwili ya kujitegemea ili kuhakikisha kuwa shinikizo la boiler haina kwenda juu sana; moja inaweza kubadilishwa na mtumiaji, pili ni kawaida iliyoundwa kama mwisho kushindwa-salama. Vifupisho vile vya usalama hutumiwa na lever rahisi ili kuzuia valve ya kuziba juu ya boiler. Mwisho mmoja wa lever ulibeba uzito au spring iliyozuia valve dhidi ya shinikizo la mvuke. Vipande vya mapema inaweza kubadilishwa na madereva ya injini, na kusababisha ajali nyingi wakati dereva akifunga valve chini kuruhusu shinikizo la mvuke zaidi na nguvu zaidi kutoka kwa injini. Aina ya hivi karibuni ya valve ya usalama hutumia valve inayoboreshwa ya spring, ambayo imefungwa ambazo waendeshaji hawezi kupindua na marekebisho yake isipokuwa muhuri usiowekwa kinyume cha sheria. Mpango huu ni salama sana. [ citation inahitajika ]

Kuongoza plugs fusible inaweza kuwepo katika taji ya firebox moto. Ikiwa kiwango cha maji cha matone, kama vile joto la taji la moto linapoongezeka kwa kiasi kikubwa, risasi hutenganuka na mvuke hukimbia, kuonya waendeshaji, ambao wanaweza kisha kuzuia moto. Isipokuwa katika boilers ndogo sana kutoroka kwa mvuke kuna athari kidogo juu ya kupunguza moto. Plugs pia ni ndogo mno katika eneo la kupunguza shinikizo la mvuke kwa kiasi kikubwa, husababisha kupungua kwa boiler. Ikiwa walikuwa kubwa zaidi, kiasi cha kukimbia mvuke ingekuwa hatari kwa wafanyakazi. [ citation inahitajika ]

Mzunguko wa mvuke

Mchoro wa mtiririko wa vifaa vinne kuu vilivyotumika katika mzunguko wa Rankine . 1). Feedwater pampu 2). Boiler au jenereta ya mvuke 3). Turbine au injini 4). Condenser; ambapo Q = joto na W = kazi. Wengi wa joto hukataliwa kama taka.

Mzunguko wa Rankine ni msukumo wa msingi wa thermodynamic wa injini ya mvuke. Mzunguko ni mpangilio wa vipengele kama kawaida hutumiwa kwa uzalishaji rahisi, na hutumia mabadiliko ya awamu ya maji (maji ya kuchemsha mvuke, kukimbia maji ya kutolea nje, kuzalisha maji ya maji)) kutoa mfumo wa uongofu wa joto / nguvu. Joto hutolewa nje kwa kitanzi kilichofungwa na baadhi ya joto huongezwa kuwa waongofu kufanya kazi na joto la kutosha limeondolewa kwenye condenser. Mzunguko wa Rankine hutumiwa katika maombi yote ya uzalishaji wa nguvu za mvuke. Katika miaka ya 1990, mizunguko ya mvuke ya Rankine ilizalisha karibu 90% ya umeme wote kutumika duniani kote, ikiwa ni pamoja na karibu wote nishati ya jua , biomass , makaa ya mawe na nguvu za nyuklia . Ni jina lake baada ya William John Macquorn Rankine , polymati ya Scottish.

Mzunguko wa Rankine wakati mwingine hujulikana kama mzunguko wa Carnot ya vitendo kwa sababu, wakati turbine yenye ufanisi inatumika, mchoro wa TS huanza kufanana na mzunguko wa Carnot. Tofauti kuu ni kwamba joto Aidha (katika boiler) na kukataliwa (katika condenser) ni isobaric (mara kwa mara shinikizo) michakato katika Rankine mzunguko na isothermal (mara kwa mara joto ) michakato katika nadharia Carnot mzunguko. Katika mzunguko huu pampu hutumiwa kulazimisha maji ya kazi ambayo hupokea kutoka kwa condenser kama kioevu si kama gesi. Kutafuta maji ya kazi katika fomu ya kioevu wakati wa mzunguko inahitaji sehemu ndogo ya nishati ya kusafirisha ikilinganishwa na nishati inahitajika kuimarisha maji ya kazi katika fomu ya gesi katika compressor (kama katika mzunguko wa Carnot ). Mzunguko wa injini ya mvuke ya kurudi hutofautiana na ile ya mitambo kwa sababu ya condensation na evaporation inayojitokeza katika silinda au kwenye vifungu vya mvuke. [68]

Mzunguko wa kazi katika mzunguko wa Rankine unaweza kufanya kazi kama mfumo wa kitanzi uliofungwa, ambapo maji ya kazi yanatengenezwa tena, au inaweza kuwa "mfumo wa wazi", ambapo mvuke wa kutolea nje hutolewa moja kwa moja kwenye anga, na chanzo tofauti cha maji kulisha boiler hutolewa. Kwa kawaida maji ni maji ya chaguo kutokana na mali zake nzuri, kama vile kisiasa zisizo na sumu na zisizo na kazi, wingi, gharama nafuu, na mali zake za thermodynamic . Mercury ni maji ya kazi katika turbine ya mvuke ya zebaki . Maji ya hidrokaboni yenye kuchemsha yanaweza kutumika katika mzunguko wa binary .

Injini ya mvuke imechangia sana katika maendeleo ya nadharia ya thermodynamic; hata hivyo, matumizi ya pekee ya nadharia ya kisayansi ambayo imesababisha injini ya mvuke ilikuwa dhana ya awali ya kuunganisha nguvu ya mvuke na shinikizo la anga na ujuzi wa mali ya joto na mvuke. Vipimo vya majaribio vilivyotengenezwa na Watt kwenye injini ya mvuke ya mfano vilipelekea maendeleo ya sekunde tofauti. Watt kujitegemea aligundua joto latent , ambalo lilisithibitishwa na mwanzilishi wa awali Joseph Black , ambaye pia alimshauri watt juu ya taratibu za majaribio. Watt alikuwa pia anajua mabadiliko katika hatua ya kuchemsha ya maji na shinikizo. Vinginevyo, maboresho ya injini yenyewe yalikuwa ya mitambo zaidi. [20] Dhana ya thermodynamic ya mzunguko wa Rankine iliwapa wahandisi ufahamu unaohitajika kuhesabu ufanisi ambao uliunga mkono maendeleo ya boilers ya juu-shinikizo na -temperature na turbine mvuke.

Ufanisi

Ufanisi wa mzunguko wa injini unaweza kuhesabiwa kwa kugawa pato la nishati ya kazi ya mitambo ambayo injini hutoa kwa pembejeo ya nishati kwa injini na mafuta ya moto.

Kipimo cha kihistoria cha ufanisi wa nishati ya mvuke ni "wajibu" wake. Dhana ya wajibu ilianzishwa kwanza na Watt ili kuonyesha jinsi gani injini zake zilikuwa za ufanisi zaidi ya miundo ya mapya ya Newcomen. Kazi ni idadi ya paundi za mguu wa kazi iliyotolewa kwa kuchomwa bunduki moja (paundi 94) ya makaa ya mawe. Mifano bora ya miundo ya Newcomen ilikuwa na wajibu wa milioni 7, lakini wengi walikuwa karibu na milioni 5. Miundo ya chini ya shinikizo ya Watt iliweza kutoa wajibu wa juu kama milioni 25, lakini wastani wa karibu 17. Hii ilikuwa kuboresha mara tatu juu ya muundo wa Newcomen wastani. Mitambo ya Watt ya awali yenye vifaa vya mvuke ya juu yameboresha hii kwa milioni 65. [69]

Hakuna injini ya joto inaweza kuwa na ufanisi zaidi kuliko mzunguko wa Carnot , ambapo joto huhamishwa kutoka kwenye hifadhi ya juu ya joto hadi moja kwa joto la chini, na ufanisi hutegemea tofauti ya joto. Kwa ufanisi mkubwa zaidi, injini za mvuke zinapaswa kuendeshwa kwa joto la juu la mvuke iwezekanavyo ( mvuke superheated ), na kutolewa joto la joto kwenye joto la chini kabisa iwezekanavyo.

Ufanisi wa mzunguko wa Rankine kwa kawaida hupunguzwa na maji ya kazi. Bila shinikizo likifikia viwango vya ufanisi kwa maji ya kazi, hali ya joto ambayo mzunguko unaweza kufanya kazi juu ni ndogo sana; katika mitambo ya mvuke, turbine kuingia joto kwa kawaida huwa 565 ° C ( huenda mpaka wa chuma cha pua) na condenser joto ni karibu 30 ° C. Hii inatoa ufanisi wa Carnot ya kinadharia ya asilimia 63% ikilinganishwa na ufanisi halisi wa 42% kwa kituo cha nguvu cha kisasa cha makaa ya mawe. Kiwango hiki cha joto cha kuingia kwenye turbine (ikilinganishwa na turbine ya gesi ) ni kwa nini mzunguko wa Rankine hutumiwa mara nyingi kama mzunguko unaoingia kwenye vituo vya umeme vya mzunguko wa gesi ya pamoja . [ citation inahitajika ]

Mojawapo ya faida kubwa ya mzunguko wa Rankine unawapa wengine ni kwamba wakati wa hatua ya kupandamiza kazi kidogo sana inahitajika kuendesha pampu, maji ya kazi yamekuwa katika awamu yake ya kioevu kwa hatua hii. Kwa kufuta maji ya maji, kazi inayohitajika na pampu hutumia 1% hadi 3% tu ya nguvu (au injini ya kurudi) na inachangia ufanisi mkubwa zaidi kwa mzunguko halisi. Faida ya hii inapotea kwa sababu ya joto la joto la chini. Vipande vya gesi , kwa mfano, zina joto la kuingia kwenye turbine linakaribia 1500 ° C. Hata hivyo, ufanisi wa mzunguko halisi wa mvuke na turbini kubwa za kisasa za gesi ni sawa vizuri. [ citation inahitajika ]

Katika mazoezi, mzunguko wa injini ya mvuke inayohamisha mvuke kwa anga huwa na ufanisi (ikiwa ni pamoja na boiler) katika kiwango cha 1-10%, lakini kwa kuongezea condenser na upanuzi nyingi, na shinikizo la mvuke / joto, inaweza kuboreshwa sana, kihistoria kuwa katika utawala wa 10-20%, na mara chache sana.

Kituo cha nguvu cha kisasa cha umeme (huzalisha megawati mia kadhaa ya pato la umeme) na upepoji wa mvuke , uchumiji nk nk utafikia ufanisi katikati ya 40%, na vitengo vyenye ufanisi vinakaribia ufanisi wa joto la 50%. [70]

Pia inawezekana kukamata joto la taka kwa kutumia cogeneration ambayo joto la taka hutumiwa kwa kupokanzwa kiwango cha chini cha kuchemsha maji ya kazi au kama chanzo cha joto cha kupokanzwa kwa wilaya kupitia mvuke chini ya shinikizo.

Angalia pia

  • Mizigo ya kiwanja
  • Vipande vya mvuke ya maziwa
  • Historia ya magari ya barabara ya mvuke
  • James Rumsey
  • Mwandishi wa injini ya Lean
  • Orodha ya maonyesho ya mvuke
  • Orodha ya makumbusho ya mvuke
  • Orodha ya vibali vya teknolojia ya mvuke
  • Kuishi mvuke
  • Mfano wa mvuke injini
  • Salomon de Caus
  • Ndege ya mvuke
  • Mvuke wa mvuke
  • Gari la mvuke
  • Mizigo ya kukimbia
  • Nguvu ya mvuke wakati wa Mapinduzi ya Viwanda
  • Bado injini
  • Muda wa nguvu ya mvuke
  • Mitambo ya traction

Marejeleo

  1. ^ This model was built by Samuel Pemberton between 1880-1890.
  2. ^ American Heritage Dictionary of the English Language (Fourth ed.). Houghton Mifflin Company. 2000.
  3. ^ Davids, Karel & Davids, Carolus A. (2012). Religion, Technology, and the Great and Little Divergences: China and Europe Compared, C. 700-1800 . Brill. ISBN 9789004233881 . , p.207
  4. ^ Preston, Eric James (2012). Thomas Newcomen of Dartmouth and the Engine That Changed the World . Dartmouth History Research Group. ISBN 9781899011278 .
  5. ^ Hills 1989 , p. 63.
  6. ^ Hills 1989 , p. 223.
  7. ^ a b c d Wiser, Wendell H. (2000). Energy resources: occurrence, production, conversion, use . Birkhäuser. p. 190. ISBN 978-0-387-98744-6 .
  8. ^ a b Ahmad Y Hassan (1976). Taqi al-Din and Arabic Mechanical Engineering , p. 34–35. Institute for the History of Arabic Science, University of Aleppo .
  9. ^ Kristensen, Søren B. P. (2009), Geografisk Tidssckrift -Danish Journal of Geography (PDF) , p. 50, archived from the original (PDF) on 2010-01-08
  10. ^ Lightweight steam turbines powered by decomposing high-test peroxide used neither boilers nor condensers, and were used in the V-2 and other rocket turbopumps, and torpedo propulsion.
  11. ^ " turbine ." Encyclopædia Britannica. 2007. Encyclopædia Britannica Online. 18 July 2007
  12. ^ "De Architectura" : Chapter VI (paragraph 2)
    from "Ten Books on Architecture" by Vitruvius (1st century BC), published 17, June, 08 [1] accessed 2009-07-07
  13. ^ "University of Rochester, NY, The growth of the steam engine online history resource, chapter one" . History.rochester.edu . Retrieved 2010-02-03 .
  14. ^ " Power plant engineering ". P. K. Nag (2002). Tata McGraw-Hill . p.432. ISBN 0-07-043599-5
  15. ^ Garcia, Nicholas (2007). Mas alla de la Leyenda Negra . Valencia: Universidad de Valencia. pp. 443–454. ISBN 9788437067919 .
  16. ^ Hills 1987 , pp. 15.,16,33.
  17. ^ Lira, Carl T. (21 May 2013). "The Savery Pump" . Introductory Chemical Engineering Thermodynamics . Michigan State University . Retrieved 11 April 2014 .
  18. ^ Hills, 1989 & pp16–20
  19. ^ "Phil. Trans. 1751-1752 47, 436-438, published 1 January 1751" .
  20. ^ a b Landes, David. S. (1969). The Unbound Prometheus: Technological Change and Industrial Development in Western Europe from 1750 to the Present . Cambridge, New York: Press Syndicate of the University of Cambridge. ISBN 0-521-09418-6 .
  21. ^ Jenkins, Ryhs (1971) [First published 1936]. Links in the History of Engineering and Technology from Tudor Times . Cambridge (1st) , Books for Libraries Press (2nd): The Newcomen Society at the Cambridge University Press. ISBN 0-8369-2167-4 Collected Papers of Rhys Jenkins, Former Senior Examiner in the British Patent Office
  22. ^ Landes & year-1969 , pp. 101 Lands refers to Thurston's definition of an engine and Thurston's calling Newcomen's the "first true engine."
  23. ^ Brown, Richard (1991). Society and economy in modern Britain, 1700–1850 (Repr. ed.). London: Routledge. p. 60. ISBN 0-415-01121-3 .
  24. ^ a b c d e f g h Hunter, Louis C. (1985). A History of Industrial Power in the United States, 1730–1930 . Vol. 2: Steam Power . Charolttesville: University Press of Virginia.
  25. ^ Galloway, Elajah (1828). History of the Steam Engine . London: B. Steill, Paternoster-Row. pp. 23–24.
  26. ^ Leupold, Jacob (1725). Theatri Machinarum Hydraulicarum . Leipzig: Christoph Zunkel.
  27. ^ Hunter & Bryant 1991 Duty comparison was based on a carefully conducted trial in 1778.
  28. ^ a b Rosen, William (2012). The Most Powerful Idea in the World: A Story of Steam, Industry and Invention . University Of Chicago Press. p. 185. ISBN 978-0-226-72634-2 .
  29. ^ Hunter 1985
  30. ^ a b c d Thomson, Ross (2009). Structures of Change in the Mechanical Age: Technological Invention in the United States 1790–1865 . Baltimore, MD: The Johns Hopkins University Press. p. 34. ISBN 978-0-8018-9141-0 .
  31. ^ Cowan, Ruth Schwartz (1997), A Social History of American Technology , New York: Oxford University Press, p. 74, ISBN 0-19-504606-4
  32. ^ Dickinson, Henry W; Titley, Arthur (1934). "Chronology". Richard Trevithick, the engineer and the man . Cambridge, England: Cambridge University Press. p. xvi. OCLC 637669420 .
  33. ^ The American Car since 1775, Pub. L. Scott. Baily, 1971, p. 18
  34. ^ Hunter 1985 , pp. 601–628
  35. ^ Hunter 1985 , pp. 601
  36. ^ Van Slyck, J.D. (1879). New England Manufacturers and Manufactories . New England Manufacturers and Manufactories. volume 1. Van Slyck. p. 198.
  37. ^ a b Payton, Philip (2004). Oxford Dictionary of National Biography . Oxford University Press.
  38. ^ Gordon, W.J. (1910). Our Home Railways, volume one . London: Frederick Warne and Co. pp. 7–9.
  39. ^ "Nation Park Service Steam Locomotive article with photo of Fitch Steam model and dates of construction as 1780–1790" . Nps.gov. 2002-02-14 . Retrieved 2009-11-03 .
  40. ^ "Richard Trevithick's steam locomotive | Rhagor" . Museumwales.ac.uk . Retrieved 2009-11-03 .
  41. ^ "Steam train anniversary begins" . BBC . 2004-02-21 . Retrieved 2009-06-13 . A south Wales town has begun months of celebrations to mark the 200th anniversary of the invention of the steam locomotive. Merthyr Tydfil was the location where, on 21 February 1804, Richard Trevithick took the world into the railway age when he set one of his high-pressure steam engines on a local iron master's tram rails
  42. ^ Garnett, A.F. (2005). Steel Wheels . Cannwood Press. pp. 18–19.
  43. ^ Young, Robert (2000). Timothy Hackworth and the Locomotive ((=reprint of 1923 ed.) ed.). Lewes, UK: the Book Guild Ltd.
  44. ^ Hamilton Ellis (1968). The Pictorial Encyclopedia of Railways . The Hamlyn Publishing Group. pp. 24–30.
  45. ^ Michael Reimer, Dirk Endisch: Baureihe 52.80 – Die rekonstruierte Kriegslokomotive , GeraMond, ISBN 3-7654-7101-1
  46. ^ Vaclav Smil (2005), Creating the Twentieth Century: Technical Innovations of 1867–1914 and Their Lasting Impact , Oxford University Press, p. 62, ISBN 0-19-516874-7 , retrieved 2009-01-03
  47. ^ "Energiprojekt LTD – Biomass power plant, Steam pow" . Energiprojekt.com . Retrieved 2010-02-03 .
  48. ^ Hunter, year-1985 & Description of the Colt portable engine , pp. 495–6
  49. ^ McNeil, 1990 & See description of steam locomotives
  50. ^ Jerome, Harry (1934). Mechanization in Industry, National Bureau of Economic Research (PDF) . pp. 166–7.
  51. ^ Hills 1989 , pp. 120-140.
  52. ^ Hills 1989 , p. 248.
  53. ^ a b "DOE – Fossil Energy: How Turbine Power Plants Work" . Fossil.energy.gov. Archived from the original on 12 August 2011 . Retrieved 2011-09-25 .
  54. ^ Cooling System Retrofit Costs EPA Workshop on Cooling Water Intake Technologies, John Maulbetsch, Maulbetsch Consulting, May 2003
  55. ^ Thomas J. Feeley, III, Lindsay Green, James T. Murphy, Jeffrey Hoffmann, and Barbara A. Carney (2005). "Department of Energy/Office of Fossil Energy’s Power Plant Water Management R&D Program." Archived 27 September 2007 at the Wayback Machine . U.S. Department of Energy, July 2005.
  56. ^ Hunter 1985 , pp. 341–343
  57. ^ Hunter, Louis C.; Bryant, Lynwood (1991). A History of Industrial Power in the United States, 1730–1930, Vol. 3: The Transmission of Power . Cambridge, Massachusetts, London: MIT Press. p. 123. ISBN 0-262-08198-9 <'The Steam Engine Indicator' Stillman, Paul (1851)>
  58. ^ Walter, John (2008). "The Engine Indicator" (PDF) . pp. xxv–xxvi.
  59. ^ Bennett, S. (1979). A History of Control Engineering 1800-1930 . London: Peter Peregrinus Ltd. ISBN 0-86341-047-2 .
  60. ^ Bennett 1979
  61. ^ Basic Mechanical Engineering by Mohan Sen pg. 266
  62. ^ Hunter 1985 , pp. 445
  63. ^ a b van Riemsdijk, John (1994). Compound Locomotives . Penrhyn, UK: Atlantic Transport Publishers. pp. 2–3. ISBN 0-906899-61-3 .
  64. ^ Brooks, John. Dreadnought Gunnery at the Battle of Jutland . [Pg. 14]
  65. ^ Carpenter, George W. & contributors (2000): La locomotive à vapeur, English translation of André Chapelon's seminal work (1938): pp. 56-72; 120 et seq; Camden Miniature Steam Services, UK. ISBN 0-9536523-0-0
  66. ^ Bell, A.M. (1950). Locomotives . London: Virtue and Company. pp. 61–63.
  67. ^ Steam Rockets Tecaeromax
  68. ^ Hunter & year-1985 , pp. 445
  69. ^ John Enys, "Remarks on the Duty of the Steam Engines employed in the Mines of Cornwall at different periods" , Transactions of the Institution of Civil Engineers , Volume 3 (14 January 1840), pg. 457
  70. ^ "Power Engineering and PEI Magazines: Daily coverage of electric power generation technology, fuels, transmission, equipment, coal power plants, renewable energy sources, emission control, more – Power-Gen Worldwide" . Pepei.pennnet.com . Retrieved 2010-02-03 .

Maandishi

  • Crump, Thomas (2007). A Brief History of the Age of Steam: From the First Engine to the Boats and Railways .
  • Hills, Richard L. (1989). Power from Steam: A history of the stationary steam engine . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0 521 34356 9 .
  • Hunter, Louis C. (1985). A History of Industrial Power in the United States, 1730–1930, Vol. 2: Steam Power . Charolttesville: University Press of Virginia.
  • Marsden, Ben (2004). Watt's Perfect Engine: Steam and the Age of Invention . Columbia University Press.
  • Robinson, Eric H. "The Early Diffusion of Steam Power" Journal of Economic History Vol. 34, No. 1, (March 1974), pp. 91–107
  • Rose, Joshua. Modern Steam Engines (1887, reprint 2003)
  • Stuart, Robert, A Descriptive History of the Steam Engine (London: J. Knight and H. Lacey, 1824.)
  • Van Riemsdijk, J. T. Pictorial History of Steam Power (1980).

Kusoma zaidi

Viungo vya nje