蒸汽机的发明有什么故事?
1736 65438+10月19、詹姆斯·瓦特出生于英国造船中心苏格兰格拉斯哥附近的小镇格里诺克。
瓦特的父亲是一名熟练的造船和装配工人。瓦特从小体弱多病,不能按时上学。他不得不在家接受父母的启蒙教育。瓦特从小就善于观察事物,勤于思考,更喜欢亲自动手。遇到一些问题,他常常苦苦思索,如痴如醉,常常被误解。在学校,有同学称他为“神经质的白痴”。
瓦特非常喜欢几何。有一次一个客人来他家,看见瓦特蹲在地上,拿着粉笔划来划去,不去上学。他认为瓦特是一个“拒绝进步的孩子”。他爸爸笑着让客人们仔细看。原来小瓦特在解一道几何题。
后来,瓦特进入了格里诺克的文法学校,并在数学方面取得了优异的成绩。由于身体不好,他没有毕业就辍学在家继续学习。15岁时,他独自完成了《物理学原理》等书籍。
他经常去父亲的工厂操作机器,制作各种机械模型,修理导航仪器,进行化学和电学实验。经过几年的努力,他掌握了丰富的木工、金属冶炼等加工技术,为后来的发明创造奠定了基础。有一次,他和月经坐在火炉边,恰巧炉子上的锅里的水烧开了,锅盖在蒸汽的推动下发出响声,引起了他的极大兴趣。他没有起身去倒开水,只是一直盯着被蒸汽掀起的锅盖。月经不解,责怪他是个“懒小子”。正是这种普遍现象激发了瓦特的想象力和探索,使他逐渐认识到这种现象的科学原理,促成了他的伟大发明。
1753年,父亲经商破产,家里一贫如洗。他不得不去格拉斯哥的一家钟表店学习手艺。
1755年,他去伦敦拜师于著名机械师摩根。由于瓦特的刻苦学习,他很快就能制造出高难度的象限仪、罗盘、经纬仪等仪器。
刚满20岁的瓦特因为严重的风湿病和过度劳累病倒了,不得不回家休养。当他的健康状况稍有好转后,他又去了格拉斯哥,想创业做一名仪器制造师,但当地的公会因为他没有全职老师,拒绝让他创业。
1757年,瓦特经朋友介绍,在格拉斯哥大学做修理教学仪器的工人。这所学校的设备比较齐全,使他在修理仪器的实践中掌握了先进的技术,开阔了眼界。
在大学里,他结识了化学家约瑟夫·布莱克和约翰·罗宾逊,并从他们那里学到了许多科学理论知识。他们三个都对改进蒸汽机感兴趣,经常聚在一起热烈讨论。
1764年,格拉斯哥大学一台纽科门蒸汽机的教学模型坏了,瓦特被请来修理。瓦特不仅迅速修复了模型,还对最先进的蒸汽机进行了深入研究。
他向布莱克等人请教,终于找到了纽科门蒸汽机耗煤多、效率低的原因。原来纽科门蒸汽机中,蒸汽在缸内膨胀做功,在缸内冷凝,一会儿给缸加热,一会儿给缸冷却,浪费了很多热量。
1765年5月,瓦特找到了解决问题的方法:在汽缸外设置单独的蒸汽冷凝器。他马上租了一个地下室,借钱试生产。
他和几个助手夜以继日地实验,经过无数次实验,终于在1768做出了一台可以工作的蒸汽机。
1769 65438+10月5日,他的专利申请通过了。这种单作用蒸汽机采用了各种新措施,如用油润滑活塞,在汽缸外设置保温层。
这样一来,它的煤耗大大降低,只有纽科门蒸汽机的1/4,而且动作比纽科门蒸汽机更快更灵活。
一些因为排水困难而不得不关闭的煤矿,在使用瓦特的“单作用蒸汽机”后,很快就恢复了。
1782年获得“双作用蒸汽机”专利。在1784中,他在他的一项专利中提出了“平行连杆机构”。有了它,蒸汽机就有了更广泛的实用性。
四年后,瓦特发明了离心调速器和节流阀;1790年,他完成了圆筒测力计的发明。至此,瓦特完成了发明蒸汽机的全过程。到19的三四十年代,蒸汽机已经在世界范围内广泛使用,正式进入“蒸汽时代”。
瓦特因此成为伯明翰太阴会的一员。1785当选伦敦皇家学会会员,1806被授予格拉斯哥大学法学博士称号,1814被接纳为法国科学家学会外籍会员。
除了发明蒸汽机,瓦特还发明了比重计和信件复印机。他第一个提出用螺旋桨推进船只,第一个用“马力”作为动力单位。
蒸汽机的发明极大地推动了19世纪欧洲的工业革命。后人为了纪念这位伟大的发明家,把功率单位命名为“瓦特”。