主な5種類の蒸気機関

違う 蒸気機関の種類 歴史を通して多くの変化を経験してきました、そして、絶えずテクノロジーはこれらが驚くべき方法で進化するのを許しました.

本質的に、それらは水蒸気の熱エネルギーを機械的エネルギーに変換する外燃機関です。.

ポンプ、機関車、船舶、トラクターの駆動に使用されてきましたが、当時は産業革命にとって不可欠でした。現在は蒸気タービンを使った発電に使われています.

蒸気機関は、水を沸騰させて蒸気を発生させるために使用されるボイラーで構成されています。蒸気はピストンやタービンを膨張させて押し、その動きによって車輪を回転させたり他の機械を動かしたりします。.

最初の蒸気機関は1世紀にアレクサンドリアのヘロンによって考案され、eolipilと呼ばれました.

それは、２つの湾曲管が取り付けられたボイラーに接続された中空球からなっていた。球は沸騰している水で満たされていて、蒸気が高速でチューブから噴出されてボールを回転させました。.

eolipileには実用的な目的はありませんでしたが、それは間違いなく推進力の源としての蒸気の最初の実装を表しています.

ただし、蒸気を使用するほとんどのシステムは、ピストンマシンと蒸気タービンの2種類に分類できます。.

蒸気機関の主な種類

ピストン機械は加圧蒸気を使用します。複動ピストンを通して、加圧蒸気は両側で交互に入り、他方では放出されるか凝縮器に送られる.

エネルギーは蒸気の逃げに対して密封されたスライドバーによって吸収されます。このロッドは、次に、往復運動を回転運動に変換するためにクランクに接続されたコネクティングロッドを駆動する。.

さらに、通常は回転運動の逆転を可能にする機構を介して、別のクランクを使用して動弁装置を駆動する。.

一対の複動ピストンが使用されるとき、クランクの前進は９０度オフセットされる。これにより、クランクがどの位置にあっても、エンジンは常に作動します。.

もう1つのタイプの蒸気機関は直径および動きを次第に増加する複数の単動シリンダーを使用します.

ボイラーからの高圧蒸気は、小さい方の直径の最初のピストンを下方に駆動するために使用されます。.

上向きの動きでは、部分的に膨張した蒸気は下向きの動きを始めている2番目のシリンダーに送られます.

これにより、第１のチャンバ内で解放された比較的高い圧力のさらなる膨張が生じる。.

また、中間室は最終室に排出し、最終室は次に凝縮器に解放される。このタイプのエンジンの変更は最後の部屋で2つのより小さいピストンを組み込みます.

このタイプのエンジンの開発は、蒸気容器での使用にとって重要でした。コンデンサーは、わずかな電力を回収するときに、ボイラーで再利用するために蒸気を水に戻すためです。.

陸上の蒸気機関は、蒸気の大部分を排出し、淡水塔で満たされる可能性がありますが、海ではこれは不可能でした.

第二次世界大戦前と第二次世界大戦の間、膨張エンジンは高速で走る必要のない舶用車両で使用されていました。しかし、より多くの速度が要求されたとき、それは蒸気タービンによって置き換えられました.

別の種類のピストン機械は、ユニフローモータまたはユニフォームフローモータである。このタイプのエンジンはシリンダーの各半分の一方向にだけ流れる蒸気を使用します.

熱効率はシリンダに沿って温度勾配を持たせることによって達成される。蒸気は常にシリンダーの高温端から入り、クーラー中央の開口部から出ます。.

これにより、シリンダ壁の相対的な加熱および冷却が減少する。.

ユニフローエンジンでは、蒸気入口は通常、カムシャフトによって駆動されるシャンクバルブ（内燃機関で使用されるものと同様に機能する）によって制御されます。.

運動の開始時に最小膨張量に達すると、入口弁が開いて蒸気が入る.

クランクが戻る特定の瞬間に、蒸気が入り、キャップの入口が閉じられ、蒸気の継続的な膨張が可能になり、ピストンが作動する。.

動きの終わりに、ピストンはシリンダーの中心のまわりに排気孔の輪を発見するでしょう.

これらの穴は凝縮器に接続されており、チャンバ内の圧力を下げて迅速な放出を引き起こす。クランクの連続回転はピストンを動かすものです.

高出力蒸気タービンは、外縁に一種のプロペラ型ブレードを含む一連の回転ディスクを使用しています.

これらの可動ディスクまたはローターは、蒸気の流れを向け直すためにタービンの構造に固定された固定リングまたは固定子と交互になっています。.

高速運転のため、そのようなタービンは通常、減速機に接続されて船舶のプロペラなどの他の機構を駆動する。.

蒸気タービンは、ピストンマシンよりも耐久性があり、メンテナンスも少なくて済みます。それらはまたそれらの出力シャフトにより柔らかい回転力を生み出し、それはより低いメンテナンス要件とより少ない磨耗に寄与する.

蒸気タービンの主な用途は発電所であり、そこではそれらの高速運転が有利でありそしてそれらの相対的な容積が不利ではない。.

彼らはまた、大型船舶や潜水艦を後押しする海洋用途にも使用されています。事実上すべての原子力発電所は水を加熱し蒸気タービンを供給することによって電気を生成します.

高圧水蒸気を使用して前面のソケットから水を吸い込み、背面から高速で噴射する水中推進エンジンがあります。.

水蒸気が水中で凝縮すると、衝撃波が発生して後ろから水を追い出します。.

エンジン効率を向上させるために、エンジンはスチームジェットの前にある通気口から空気を引き込みます。これにより気泡が発生し、スチームと水の混合方法が変わります。.

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