تاريخ المحرك البخاري

تاريخ المحرك البخاري طويل ومعقد. إنها تقنية جديدة نسبيًا وقد مرت بالعديد من التحولات على مر السنين. ولكن بغض النظر عن أي شيء ، فسيظل دائمًا أحد أهم الاختراعات التي تم إنشاؤها على الإطلاق. لقد غير العالم ، وما زال يفعل ذلك كل يوم.

المحرك البخاري هو آلة تستخدم الحرارة لتوليد الضغط. يأخذ الحرارة من النار ويستخدمها لتكوين قوة يمكنها تحريك الأشياء. يمكن أن تكون هذه الأشياء على شكل مكبس أو عجلة. يستخدم ضغط النار لدفع المكبس لأعلى ولأسفل.

يمكن تصنيف المحرك البخاري إلى نوعين:

- محركات الاحتراق الداخلي: في هذه المحركات ، مثل المحرك البخاري ، تنتج الحرارة الناتجة عن النار البخار. ولكن بدلاً من استخدامه لدفع المكبس ، يتم استخدامه لتدوير العمود المرفقي الذي يصنع مروحة ذات ريش. يتم تحويل الطاقة من هذا المحرك إلى طاقة ميكانيكية باستخدام آلية تحويل تسمى علبة التروس.

- محركات الاحتراق الخارجي: في محركات الاحتراق الخارجي ، مثل المحركات النفاثة ، يتم تحويل الحرارة الناتجة عن الحريق إلى بخار وتستخدم لدفع التوربينات التي تنتج الكهرباء.

اخترع توماس سافري أول محرك بخاري

اخترع توماس سافري أول محرك بخاري. بينما يعرف الكثير من الناس جيمس وات ، غالبًا ما يُنسى توماس سافري. هذا عار لأنه كان مساهما رئيسيا في اختراع المحرك البخاري. اخترع آلة كانت تستخدم لضخ المياه فوق الأرض.

في عام 1698 ، صنع Savery مضخة تعمل بالبخار لضخ المياه من بئر في ويلتون ، كونيتيكت. لقد كان جهازًا بدائيًا ، لكنه نجح. اخترع توماس سافري المحرك البخاري كمضخة لضخ المياه من البئر. وإليك كيف عملت. سيتم ملء دلو متصل بنهاية أنبوب طويل بالماء. تم توصيل الدلو بمصدر للمياه مثل البئر. لسحب الماء من البئر ، سيتم إنزال الدلو في البئر. سيتم استخدام البخار المتصاعد من النار في فوهة البئر لتدوير عجلة متصلة بالمضخة. يؤدي هذا إلى تدوير كرنك يسحب الماء من البئر. عندما يدور الكرنك ، سيتم ملء الدلو بالماء. ثم يتم رفع الدلو مرة أخرى وتوصيله بمصدر المياه. الآن سيبدأ الماء في التدفق من الطرف الآخر للأنبوب.

جيمس وات واختراع أول محرك بخاري يعمل عام 1769

كان جيمس وات مهندسًا وأب الديناميكا الحرارية الحديثة. لم يكن مهتمًا فقط بالمحركات بالرغم من ذلك. كان أيضًا من أوائل الأشخاص الذين فهموا أهمية الديناميكا الحرارية وكيف يمكن تطبيقها على المحركات.

في عام 1769 ، صمم محركًا حراريًا يستخدم الخصائص الخاصة للحرارة. الحرارة هي الشيء الوحيد الذي يمكن تحويله إلى جميع أشكال الطاقة. لقد فعل ذلك عن طريق إنشاء نظام يتم فيه تحويل الحرارة إلى عمل عن طريق تحريك مكبس داخل أسطوانة. كان هذا المحرك قادرًا على توليد طاقة ميكانيكية عن طريق تحويل الحرارة.

كان العمل الذي تم بواسطة الحرارة هو نفس العمل الذي تم بواسطة البخار. هذا هو السبب في أن محركه يمكنه تدوير عجلة ودفع مكبس.

تحول المحرك البخاري من قوة بخارية إلى قوة ميكانيكية

أصبح المحرك البخاري مصدرًا للعمل الميكانيكي. لم تعد مجرد آلة تصنع البخار. لقد أصبحت الآن آلة تستخدم البخار للقيام بالعمل. كانت هذه هي الخطوة الأولى نحو القوة الميكانيكية.

أصبحت المحركات البخارية آلات متعددة الوظائف. في القرن التاسع عشر ، بدأ استخدامها كمولدات. ما يعنيه هذا هو أنها استخدمت لتحويل الحرارة إلى عمل ميكانيكي. عمل المحرك البخاري كمحرك حراري.

عملت باستخدام الحرارة المنبعثة من النار لتدوير عجلة.

لم يقتصر الأمر على جعل الحياة أسهل للأشخاص الذين يعيشون في المدن. كما أن لها العديد من الاستخدامات الأخرى.

بحلول أوائل القرن التاسع عشر ، تم استخدام المحركات البخارية في الكثير من التطبيقات. تم استخدامهم لضخ المياه من الأرض ، وتشغيل السفن وتشغيل المصانع.

المحركات البخارية الحديثة واستخدامها في المستقبل

كانت هناك العديد من التغييرات في المحرك البخاري على مر السنين. كان هناك تقدم في المواد والهندسة والتصميم.

يستمر استخدام المحرك البخاري كمصدر للعمل الميكانيكي. ولكن يتم استخدامه أيضًا بعدة طرق أخرى.

يتم استخدامه لتحويل الحرارة إلى عمل ميكانيكي. يمكن بعد ذلك استخدام هذا العمل لتوليد الكهرباء. ثم يتم تخزين الطاقة الكهربائية في بطارية واستخدامها عند الحاجة.