Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Sådan fungerer dampmaskiner

Grundlæggende princip :

Dampmaskiner omdanner den energi, der er lagret i damp, til mekanisk energi. Denne omdannelse sker gennem en række processer, der involverer opvarmning af vand, generering af damp og udnyttelse af det til at drive stempler eller turbiner.

Komponenter af en dampmaskine :

1. Keddel :Kedlen opvarmer vand for at producere højtryksdamp. Den består af en ovn, vandkammer og dampudløb.

2. Stempel :Et cylindrisk stempel bevæger sig frem og tilbage i en cylinder.

3. Cylinder :Det cylindriske kammer, hvori stemplet bevæger sig.

4. Dampindløbs- og -udløbsventiler :Disse ventiler styrer strømmen af ​​damp ind og ud af cylinderen.

5. Forbindelsesstang :Forbinder stemplet til krumtapakslen.

6. Krumtapaksel :Konverterer stemplets frem- og tilbagegående bevægelse til roterende bevægelse.

7. Svinghjul :Giver inerti for at holde motoren kørende og regulerer hastighedsudsving.

Arbejdsproces:

1. Steam-generering :Kedlen brænder brændstof (kul, træ eller olie) i sin ovn og opvarmer vandet indeni.

2. Højtryksdamp :Det opvarmede vand bliver til højtryksdamp.

3. Steam-adgang :Dampindløbsventilen åbner, hvilket tillader højtryksdamp at komme ind i cylinderen.

4. Stempelbevægelse :Dampen udøver kraft på stemplet, hvilket får det til at bevæge sig frem og tilbage i cylinderen.

5. Strømproduktion :Stemplets bevægelse overføres til krumtapakslen gennem plejlstangen, hvorved lineær bevægelse omdannes til roterende bevægelse.

6. Dampudstødning :Når stemplet når slutningen af ​​sit slag, åbner dampudløbsventilen, og udstødningsdampen frigives.

7. Gentag :Disse trin fortsætter, mens dampindløbs- og -udløbsventilerne åbner og lukker skiftevis, hvilket driver stemplets kontinuerlige bevægelse og genererer strøm.

Dampmaskiner fandt omfattende anvendelser i forskellige industrier under den industrielle revolution, og gav den nødvendige mekaniske kraft til at betjene maskiner, lokomotiver, skibe og andet udstyr. Mens de stort set er blevet erstattet af mere effektive forbrændingsmotorer og turbiner i moderne tid, er dampmaskiner stadig vigtige som symboler på de teknologiske fremskridt, der banede vejen for industrialisering.