Глава 238: Паровой двигатель Ады
31 октября 2022 г. в 00:32
Во время осеннего сбора урожая 1502 года Марин поручил Да Винчи разработать паровую машину на пшеничном поле. В это время Марин нарисовал схему паровой машины и передал ее Аде.
Сейчас прошло больше года, и Марин вспоминает, что свинцово-цинковый рудник Тала имеет глубину до 50 метров и может нуждаться в откачке. Поэтому паровая машина да Винчи очень важна.
В любом случае, механическая откачка всегда быстрее, чем откачка людьми, даже паровой машины самого низкого класса. Фактически, паровая машина использовалась для откачки воды в угольных шахтах в начале 17 и начале 18 веков. Другого применения не было.
Позже Уатт усовершенствовал паровую машину Ньюкомена, используя отдельный конденсатор и систему циркуляции, снизив потребление воды. Кроме того, была также разработана система кривошипно-зубчатой передачи «солнца и планеты» для преобразования возвратно-поступательного движения паровой машины во вращательное, что заложило основу превращения паровой машины в силовую машину...
«О нет, я не рисовал Аде чертеж системы кривошипно-шатунной передачи «Солнце и Планета». Неудивительно, что он еще не дал никаких результатов…» Малин с сожалением хлопает себя по голове, вспоминая, что он забыл выключить паровую машину Для Да Винчи очень важно нарисовать систему трансмиссии, преобразующую возвратно-поступательное движение во вращательное.
Каким бы умным ни был да Винчи, он был всего лишь человеком с середины 15 века до начала 16 века. Из-за идеологических ограничений Святого Престола он не осмеливался обмениваться передовыми научными знаниями с другими. Некоторые автомобили с закрытыми дверями могут не иметь такой системы трансмиссии.
В то время, из-за многих вещей, Марин должен был думать о борьбе против Дании. Принципиальная схема паровой машины, которую он нарисовал, была самой оригинальной одноцилиндровой вертикальной паровой машиной. Более того, нарисована только часть цилиндра паровой машины, а принцип движения поршня просто аннотирован. Остальное не участвует. Предполагается, что Ада обеспокоена.
Действительно, когда Марин бросился в лабораторию Финча, он увидел паровую машину, которая раскачивалась вверх и вниз, а там медленно двигалась вверх и вниз. Что касается кривошипно-шатунной системы передачи, то здесь такого нет.
Да Винчи хмурился, думая о том, как заставить паровую машину работать быстрее. Потому что в то время Марин сказал ему, что машину нужно развернуть и запустить на высокой скорости.
Это также вопрос понимания Марин. На самом деле, в наше время, будь то электроприбор или двигатель внутреннего сгорания, скорость вращения высока.
Однако на заре паровых двигателей скорость паровых двигателей была очень низкой. Паровая машина, изобретенная Уаттом, намного эффективнее паровой машины Ньюкомена, но скорость вращения составляет всего 40–50 оборотов в минуту. В современную эпоху до переправы Марина электровентилятор может крутить от 500 до 1500 оборотов в минуту, что совершенно несравнимо. Еще в начале 20 века частота вращения паровой машины достигала от 100 до 300 об/мин. Поэтому требовал Марин, а не да Винчи, у которого не хватило.
Далее да Винчи подробно объяснил Марину устройство и принцип действия сделанной им паровой машины...
Принцип работы этой паровой машины очень прост, то есть котел нижний, пар горит, поднимаясь прямо вверх. Когда пар достигает определенной концентрации и образуется определенное давление воздуха, он прорывается через подвижный клапан вверху, попадает в цилиндр вверху и толкает нажатый внизу поршень вверх.
Когда поршень поднимается на определенную высоту, сбоку цилиндра появляется отверстие, через которое выходит пар под высоким давлением. Таким образом, давление воздуха в цилиндре внезапно сбрасывалось. Под действием силы тяжести поршень упадет назад. При этом клапан между котлом и цилиндром также будет закрыт.
Когда поршень падает вместе, конец поршня, похожий на балансир, будет приводиться в движение поршнем, заставляя деревянный стержень на другом конце двигаться вверх и вниз. Конечно, если существует кривошипно-шатунная трансмиссия «солнце и планета», изобретенная Уаттом, этот шатун не будет двигаться вверх и вниз линейно, а будет вращать колесо через систему трансмиссии.
Кроме того, поскольку поршень поднимается вверх, будет отверстие для выпуска пара. Водяной пар образуется при испарении воды. Поэтому вода в котле также уменьшается с выделением пара. Если вода не будет добавлена, котел может высохнуть, а затем взорваться.
Поэтому Да Винчи спроектировал систему подачи воды на нижнюю сторону цилиндра. В трубопроводе этого водопровода также имеется подвижная задвижка. При этом емкость для воды водопровода устанавливается выше и имеет определенный напор воды. При высоком давлении в баллоне клапан системы водоснабжения закрывается. Однако, когда поршень поднялся до максимального уровня и пар в цилиндре внезапно вышел, давление в цилиндре Ли резко упало. В это время давление воды водопровода превышает давление воздуха в баллоне. Тогда при неплотном затворе клапана небольшое количество воды будет выбрасываться в цилиндр, а затем поршнем продавливать ее в котел.
Выслушав введение всей конструкции, Марин обнаружил, что-какой особенностью является паровая машина Ньюкомена...
Хотя, эта конструкция действительно гениальна. Однако есть проблема, то есть долить воду в бойлер, ведь ее нельзя долить сверху. Потому что пар в котле образуется водной поверхностью. Добавление воды сверху неизбежно понизит температуру поверхности слоя воды в котле и повлияет на образование пара.
Поэтому Марин помнит, что система циркуляции пара более поздних поколений обычно размещается на нижней стороне котла для добавления воды в котел. Таким образом, температура самого верхнего слоя воды в котле не понизится и не повлияет на образование большого количества водяного пара.
Недостатком паровой машины Ньюкоммена является то, что добавление воды сверху снизит температуру поверхностной горячей воды и уменьшит образование пара. Таким образом, изменяется объем пара паровой машины, а мощность и рабочая скорость снижаются.
Более позднее добавление воды сбоку не только позволяет избежать проблемы снижения температуры поверхностной воды. Более того, добавляя холодную воду снизу, он находится ближе к камере сгорания и может быстрее нагреваться.
— Ага, система циркуляции пара… — хлопнул себя по голове Малин, вспомнив, в чем заключались недостатки паровой машины.
Преобразование Уатта паровой машины Ньюкомена, самое главное, это два момента: во-первых, добавить систему кривошипно-шатунной передачи «солнце и планета», чтобы работа паровой машины от возвратно-поступательного движения превратилась в практическое вращение; , Добавлена система циркуляции воды с отдельным конденсатором.
Когда водяной пар в верхнем конце паровой машины вытекает, он выбрасывается не прямо в воздух, а через трубу в конденсатор, окруженный холодной водой. Чтобы увеличить площадь охлаждающего контакта, трубы, погруженные в воду конденсатора, обычно имеют изогнутую форму, чтобы усилить эффект конденсации конденсатора. Кроме того, вода в конденсаторе часто меняется. Как только она нагреется, ее заменят холодной водой. К тому же спрос на конденсатную воду невелик. Можно использовать любую воду, а также морскую воду. В отличие от воды в котлах, чистая пресная вода обычно используется для предотвращения влияния образования накипи на эффективность.
После того, как водяной пар конденсируется в воду в конденсаторе, он проходит через трубу и соединяется с нижней частью котла. Охлажденная вода будет отправлена в котел для формирования цикла. Таким образом, вода в котле практически не расходуется. И котел не нуждается в частом добавлении воды извне. В конце концов, добавляя воду извне, можно легко дать остыть горячему котлу и повлиять на КПД паровой машины.
Однако это не означает, что в этой конденсационной циркуляционной системе нет необходимости добавлять воду. Потому что поршень цилиндра не герметичен на 100%. При совершении работы из зазора между цилиндром и поршнем также будет выходить небольшое количество пара.
Поэтому даже с системой циркуляции конденсата. По прошествии некоторого времени котел все равно должен однократно долить воду извне. Как и старый зеленокожий поезд, когда он приходил на станцию, ему часто нужно было доливать воду. Котельная вода должна быть добавлена, как и охлаждающая вода.
Поэтому, чтобы обеспечить безопасность котла и не взорваться, на боковой стенке котла обычно используется термостойкое стекло или другие инструменты для отображения уровня воды в котле. Как только уровень воды в котле упадет до опасного уровня, во избежание взрыва необходимо временно остановить и долить воду в котел.
Марин рассказал Да Винчи о двух важных усовершенствованиях паровой машины Уатта, которые дал ему учитель физики в средней школе, и он был глуп. Тогда старик вздохнул на небе:
«Старик всегда думал, что он самый умный человек на свете, но я не ожидал, что парень по имени Уатт даже лучше старика…» — говорили глаза да Винчи. Очевидно, что этот продукт был хитом.
Марин усмехнулся и сказал да Винчи:
"Ну, Ада, не расстраивайся. У каждого своя специальность. Этот ватт, то есть паровая машина, лучше тебя. Ты лучше живописи, ты лучше его!"
Слушая слова Марин ~ www.mtlnovel.com ~ Да Винчи, тяжело пострадавшему, было лучше. Потом, по представлениям Марина, паровую машину "ваттили"...
Однако Марин ясно помнит, что на паровой машине Уатта также есть центробежный регулятор, который используется для регулирования скорости паровой машины, чтобы она была стабильной.
Однако учитель физики младших классов Марин не говорил об этом принципе, поэтому Марин не понял. В конце концов, он не закончил механического факультета, а просто был довольно таки гуманитарным студентом-физиком.
В результате скорость паровой машины может быть несколько нестабильной. Но для него требования к паровой машине не высоки, а скорость не стабильна.
Но в соответствии с принципом «может сделать все возможное», Марин кратко объяснил Да Винчи принцип действия центробежного регулятора, который, вероятно, представляет собой конический маятник, соединенный с паровым клапаном для управления скоростью выхода пара... , Марин оставил эту проблему Да Винчи... Ну, настоятель, надо научиться перекидывать проблему на испытуемых... Если все сделать, Чжугэ Лян обязательно умрет после переутомления...
Когда выходит паровая машина типа Уатта, легко качать воду. В то время Марин достал винт Архимеда и превратил его в винтовой насос для откачки грунтовых вод свинцово-цинкового рудника Тала. Не будь слишком практичным...