чертежи твердотопливного котла, устройство на твердом топливе, как устроен котел на дровах, схема, размеры самодельного котла с водяным контуром

Содержание:

Самым оптимальным источником отопления для отдаленных районов без газификации и электрификации является твердотопливный котел длительного горения. Благодаря надежности, экономичности и эффективности он нередко используется для оснащения загородных домов и коттеджей.

Как работает агрегат

Обычные твердотопливные котлы способны проработать на одной закладке около 6-7 часов. Если по истечении этого времени в топку не подбросить очередную порцию топлива, это приведет к снижению температуры в доме. Причина кроется в циркуляции основного тепла в помещении по принципу свободного движения воздуха: после нагревания он поднимается вверх и выходит на улицу. Тепловой ресурс одной закладки дров прибора длительного горения рассчитан на 24-48 часов. В отдельных моделях горение поддерживается почти неделю.

Секрет здесь в следующем: в отличии от традиционных котлов, схема котла длительного горения включает в себя не одну, а две камеры сгорания. Первая из них предназначена для сжигания топлива, вторая – для поступивших из первой камеры газов. Качество процесса во многом зависит от своевременной подачи воздуха, для чего в конструкции имеется вентилятор. Подобный подход является инновационным: его впервые представила литовская компания Stropuva в 2000 году, после чего чертежи твердотопливных котлов длительного горения были взяты на вооружение ведущими производителями котельного оборудования.

На сегодняшний день агрегаты, работающие по этому принципу, являются наиболее недорогим и практичным вариантом обогрева домов в местностях, лишенных газификации. Сутью работы приборов данного типа выступает горение верхнего топлива. Обычно месторасположением топки является нижняя часть: как следствие, холодный воздух после нагревания имеет возможность подниматься вверх. Котлы длительного горения очень похожи на пиролизные: выделение основной порции тепла происходит не от сгорания твердых брикетов, а от выделившегося при этом газа.

Для сгорания внутри конструкции имеется специальное закрытое пространство. Камеры соединены между собой телескопической трубой, по которой выделившийся газ из первого отделения поступает во второе. Процесс его дожига сопровождается смешиванием с холодным воздухом, нагнетаемым вентилятором. Эта процедура проистекает без пауз, до полного перегорания топлива. Она отличается достаточно высоким температурным режимом – до +1200 градусов.

Камера для сжигания твердого топлива имеет более обширные размеры: ее объем иногда достигает 500 дм³. В нее можно загружать уголь, опилки, дрова, паллеты. Стабильное нагнетание воздуха обеспечивается встроенным вентилятором. Процесс горения характеризуется очень медленной скоростью расхода топлива. Как следствие, экономичность котельного оборудования резко возрастает.

Причина медленного прогорания заключается в нагнетании воздуха, в результате чего прогорает только верхняя часть топливной закладки. Увеличение подачи воздуха происходит только после полного перегорания верхнего слоя. В продаже имеется целый ряд нагревательных приборов, сутью работы которых является один и тот же чертеж котла длительного горения на дровах. Разная степень их экономичности и эффективности объясняется различием размеров, материалов изготовления и наличием дополнительных функций. Для работы универсальных ТТ котлов можно использовать любое топливо, что значительно упрощает их обслуживание. Наиболее экономичными моделями считаются дровяные ТТ котлы.

Конструкционные особенности и устройство

Камера для закладки топлива любого котла длительного горения отличается внушительными размерами. Это параметр напрямую влияет на время перегорания топливной закладки. В настоящее время встречаются две успешно конкурирующие ме

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

Прежде чем приступить к самостоятельному изготовлению котлов, работающих на твердом топливе, необходимо подготовить эскизы. В них должны быть отражены основные и дополнительные элементы. За основу предлагается взять чертежи твердотопливных котлов длительного горения. Своими руками сделать их вполне возможно.

Внешний вид самодельной конструкции

Содержание статьи

Преимущества и особенности конструкций длительного горения

От обычных котлов аналоги с поддержкой длительного горения отличаются наличием сразу двух рабочих камер. В первой из них сжигается непосредственно заложенное топливо, а во второй – выделившиеся газы. Важную роль играет своевременная подача кислорода. В качестве устройства для нагнетания воздуха может использоваться обычный вентилятор с незамысловатой автоматикой.

Основные элементы котлов отопления продолжительного горения

Из достоинств агрегатов следует отметить:

• минимальное количество закладок топлива;
• высокую эффективность работы;
• использование различных видов твердого топлива;
• небольшое количество сажи в трубах при эксплуатации;
• надежность конструкции.

Принцип действия современной модели

Примечание! Из недостатков необходимо упомянуть сложность самостоятельного изготовления. Хотя при использовании готовых чертежей твердотопливных котлов длительного горения своими руками сделать агрегат все же реально.

Процесс изготовления твердотопливных котлов длительного горения своими руками: чертежи и сборка

Сразу следует оговориться, что конструкции могут иметь как верхнюю камеру сжигания газов, так и нижнюю. В первом случае продукты сгорания попадают в рабочее отделение под воздействием природных сил, а во втором – при помощи дополнительного приспособления для нагнетания воздуха.

Чертежи конструкции для самостоятельного изготовления

Так как котлы с наличием нижней камеры догорания сложны в изготовлении и требуют установки дополнительного оборудования при монтаже, рассматривать их не имеет особого смысла. Быстрее и экономнее сделать конструкцию с верхней камерой для сжигания газов.

Пример пошагового изготовления самодельного агрегата

Далее рассказывается, как самому сделать твердотопливный котел длительного горения, используя доступные материалы.

Применяемые элементы

Для изготовления конструкции потребуются:

• труба сечением 500 мм и длиной 1300 мм;
• труба с диаметром 450 мм и длиной 1500 мм;
• труба сечением 60 мм и протяженностью 1200 мм;
• два кольца шириной 25 мм и диаметром 500 мм;
• металлические уголки и куски швеллера;
• лист металла;
• асбестовое полотно;
• петли и ручки.

Корпус конструкции можно изготовить из такой трубы

Порядок сборки корпуса

В первую очередь трубы сечением 1500 и 1300 мм вкладываются друг в друга. Соединяются они с использованием кольца, изготовленного из уголка размером 25х25 мм. Из металлического листа вырезается окружность диаметром 450 мм и фиксируется к торцевой части трубы. Она выступает в качестве днища. В итоге должна получиться небольшая бочка.

С нижней стороны конструкции вырезается отверстие в форме прямоугольника 15х10 см для дверцы зольника. К проему крепится створка при помощи петлей, а также устанавливается задвижка.

Для конструкции можно использовать обычный газовый баллон

Чуть выше проделывается прямоугольное отверстие для топливной камеры. Размеры могут быть определены самостоятельно. От правильно подобранных габаритов будет зависеть удобство загрузки дров или другого топлива. По той же технологии устанавливается дверка с задвижкой.

В верхней части самодельной конструкции делается выпускной патрубок, с помощью которого отработанные газы будут поступать в дымоходную трубу. По бокам посредством сварки фиксируются патрубки, необходимые для подсоединения к отопительной системе строения. В них обязательно нарезается резьба.

Расположение патрубка для дымоходной трубы

Устройство воздушного распределителя

Из куска жести вырезается окружность с поперечным сечением на 20-30 мм меньше, чем диаметр внутренней части котла. В центральной части проделывается круглое отверстие для воздухораспределительной трубы. Его диаметр должен составить 6 см. Непосредственно в отверстие вставляется труба и приваривается к основе.

Распределитель воздуха со стабилизатором

К нижней части металлического блина крепятся куски уголка. С другой стороны путем сварки фиксируется петля, которая необходима для перемещения конструкции вверх и вниз. Для настройки подачи воздуха непосредственно в камеру сгорания устраивается заслонка.

Распределение воздуха при помощи приваренных уголков

Круг диаметром 500 мм, вырезанный из подходящего по размерам куска металла, вставляется в конструкцию. Верхний конец трубы заводится в отверстие, после чего верхняя крышка котла приваривается наглухо. К петле фиксируется трос, позволяющий опускать и поднимать распределитель.

Вид собранной конструкции

Обратите внимание! Была представлена самая простая из всех схем твердотопливных котлов длительного горения. Своими руками собрать надежную конструкцию по ней не так сложно, особенно если есть опыт работы со сваркой и другими инструментами.

Твердотопливный котел длительного горения своими руками: видео для ознакомления

Другой вариант заключается в применении газового баллона для корпуса. Из него можно создать вполне эффективную конструкцию для отопления строений небольших размеров. Для ознакомления с особенностями самодельного приспособления для обогрева предлагается взглянуть на видео. Котел длительного горения своими руками без чертежей можно сделать по нему.

Внешний вид самодельной конструкции с теплообменником

Есть ли о твердотопливном котле длительного горения отрицательные отзывы?

Иногда потребителями оставляются негативные отзывы о конструкциях, но они скорее связаны с общими минусами, которые присущи твердотопливным приспособлениям в целом.

Допускается использовать различные виды топлива

Выделить можно следующие недостатки:

• для хранения топлива приходится использовать специальные помещения или сооружения;
• топливо в любом случае необходимо загружать вручную, несмотря на сниженное количество загрузок;
• при установке любых моделей котлов, работающих на твердом топливе, нужно принимать особые меры безопасности;
• регулировать процесс горения топлива в камере сгорания с особой точностью невозможно.

Схема установки котла в водяной системе отопления

Обратите внимание! Минусов достаточно много, но все же твердотопливные котлы являются единственным выходом из ситуации, когда магистральные линии газа и электричества недоступны.

Загрузка топлива не может быть автоматизирована

О стоимости готовых моделей для отопления твердым топливом

Если изготовить котел длительного горения не получается или просто нет желания, то можно приобрести готовую конструкцию. Необходимо признать, что модели для обогрева больших помещений обойдутся недешево. В таблице можно ознакомиться расценками на котлы Stropuva.

Можно оценить стильный дизайн котла Stropuva

Таблица 1. Расценки на котлы Stropuva

Stropuva S-40U

Статья по теме:

Хотя цена на конструкции достаточно высоки, при длительной эксплуатации они себя оправдывают. Представленные модели имеют достаточно стильный дизайн, поэтому проблем с внедрением в общий дизайн помещения не возникает.

Основные преимущества продукции Stropuva

Подведение итогов

Изучив внимательно чертежи твердотопливных котлов длительного горения, своими руками соорудить самодельную модель не составит труда. Однако необходимо уметь пользоваться сварочным аппаратом и работать со стандартными инструментами, в противном случае на изготовление может уйти довольно много времени.

Видео: котел длительного горения своими руками

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Котел отопления своими руками 👉 чертежи, методика изготовления

Качественное, доступное отопление дома можно обеспечить с помощью покупного котла, построенного самостоятельно. Конструкция по силам опытному мастеру, поможет сэкономить.

Самодельный котел

Виды отопительных котлов

Существует четыре вида:

1. Электрические
2. Газовые
3. На жидком топливе
4. Твердотопливные

Выбор имеет положительные, отрицательные стороны.

Электрические

Электрические просты в изготовлении, можно устанавливать во многих местах, компактны, просты в повседневной эксплуатации. Минусы:

1. Критически зависят от стабильного электропитания
2. Требуют отдельной мощной проводки (рассчитанной на работу прибора в 5-10 кВт)
3. Потребляют дорогое электричество

Самодельный ТЭНовый электрокотел в системе отопленияИзготовленный в домашней мастерской ТЭНовый электрокотел в системе отопления (для помещения большой площади)Самодельный ТЭНовый электрокотел в системе отопления (с обвязкой, группой безопасности)Схемы устройства, работы электродного, ТЭНового электрокотлов

Газовые

Газовые — распространенные, но установка требует официальных разрешений, эксплуатация самодельных конструкций не допускается. Стоимость магистрального газа постоянно растет.

На жидком топливе

Технологичны, воспроизводимы в гаражной мастерской, требуют больших запасов жидкого топлива (1.5-2 литра на час работы). Стоимость отработанного машинного масла, дизельного топлива постоянно растет.

Схема системы отопления с капельным котлом на соляркеСхема на отработанном маслеСхема на отработкеСхема на отработке маслаСхема работы печи на отработке с вентиляторомПодробная схема на отработанном маслеПечь на отработке с водяным контуром

Твердотопливные

Конструкции проверены десятилетиями эксплуатации. Стоимость угля, дров, сравнительно с другими видами топлива, невысока. Устройства автономны, легко воспроизводимы в условиях гаражной мастерской.

Что потребуется?

Потребуется небольшой набор инструментов, материалов, схемы, эскизы конструкций отопительных котлов.

Инструменты

Вопрос инструментов не настолько важен, как уровень мастерства мастера. Простых навыков начинающего сварщика в гаражной мастерской будет совершенно недостаточно. Уровень требуется выше среднего. Причина требований — работа при высоких температурах, давлении горячей воды. Если сварные швы будут недостаточно качественными, вероятна течь, разрыв.

При сварке деталей рекомендуется использовать двойные швы. Увеличивает расход сварочных электродов, проволоки для полуавтомата, но гарантирует отсутствие течей или прогаров в ходе длительной топки зимой. Швы — уязвимое место самодельного котла.

Потребуются следующие инструменты:

1. Сварочный инверторный аппарат
2. Сварочный полуавтоматический аппарат
3. Угловая шлифмашина
4. Высокоскоростная дрель, набор сверл по металлу
5. Приспособления для фиксации деталей при сварке — струбцины, ваймы
6. Сварочный стол
7. Маска сварщика
8. Пневматический краскопульт

Материалы

Если не уделить должного внимания качеству материалов, изготовленная в результате многочасового труда конструкция не оправдает ожиданий, выйдет из строя после нескольких дней эксплуатации. Чаще появляются течи водяной рубашки, начинает пропускать дым сквозь сварные швы система дымовых оборотов.

Избежать проблем можно только применением качественных материалов:

1. Листовая сталь термостойких марок
2. Бесшовные трубы
3. Строительная арматура
4. Асбестовые листы, уплотнительные шнуры
5. Газовые, водопроводные фитинги, манометры, биметаллические термометры
6. ФОМ-лента
7. Термостойкая краска

Проект

Представлен ряд схем работы, эскизов с размерами наиболее практичных, технологически простых отопительных конструкций.

Твердотопливный котел — схема, основные размеры

Прежде чем выбрать конструкцию, нужно подсчитать потребную мощность. Измеряют в кВт, рассчитывают 1 кВт на 10 кв. метров площади.

Схема с размерами простейшего отопительного котла

Изготовление корпуса

Корпус изготавливают из листовой термостойкой стали толщиной не менее 5 мм. Перед работой, шлифкругом УШМ материал очищается от ржавчины. Производится разметка деталей, резка. Также применяется УШМ.

Неукоснительно соблюдайте правила работы с УШМ. Работайте, используя средства защиты кистей рук (краги), глаз (очки).

Этапы изготовления корпуса показаны на фотографиях.

Топка

Отверстия для топки, поддувала

Отверстия заранее размечаются на лицевой детали корпуса. Прорезаются абразивным кругом шлифмашины (УШМ). Кромка дополнительно обрабатывается — острые края, заусенцы недопустимы (приведет к травмам).

Отверстия для патрубков

Через верхний, нижний патрубки происходит отток горячей, приток холодной воды из системы отопления. Для патрубков рекомендуется применять отрезки бесшовной трубы диаметром не менее 50 мм. Меньшие размеры создают слишком большое сопротивление току воды, приводят к закипанию в котле, когда радиаторы не прогреты. Отверстия прорезают сварочным аппаратом, дрелью, зубилом, кувалдой (способ описан далее в подробностях). Края нужно выровнять напильником, приварить патрубок.

Удобно использовать в качестве патрубков отрезки трубы с резьбой на одной из сторон. Упростит подключение (отключение) к системе. Сварка будет не нужна — достаточно закрутить (открутить) контргайку водопроводным разводным ключом.

Сборка котла — дымовые обороты, водотрубная система (без водяной рубашки)

Внутренние детали

Внутренние детали отопительного устройства вырезаются по схеме шлифмашиной, дрелью (в местах, где рез УШМ выполнить невозможно). Работают по алгоритму — сверление по контуру детали близко расположенных отверстий, разрубание перемычек зубилом, малой кувалдой).

При раскрое деталей нужно строго соблюдать размерность, не деформировать лист металла. При финишной сборке возникнут проблемы совпадения, слишком большие зазоры.

Котел — общий вид без дымохода

Сборка отопительного агрегата

После раскроя деталей производится сборка, сварка в два этапа: собирается основание с топочным отсеком, параллельно сваривается водяная рубашка с водотрубной системой. На втором этапе — сваренные части соединяются в одно целое, фиксируются сварочными швами. Нужно делать, как минимум с двумя помощниками, вес деталей большой. Подробности операций видны на фото.

Основные стыки

Сборку деталей, водяной рубашки, водотрубной системы, топочной камеры нужно производить сварочным полуавтоматом, используя качественную проволоку. Позволит создавать ровный, качественный шов. Полуавтоматом очень удобно работать в узких, стесненных местах. Швы нужно делать двойными.

При соединении деталей двойными швами нужно работать тщательно — велик риск непровара.

Топочный отсек

В топочном отсеке сгорает топливо, выделяющаяся тепловая энергия передается воде в окружающей рубашке. Необходимо сваривать тщательно, используя двойные швы. В самом низу топки размещают колосник. Можно приобрести готовый по размеру топки, сделать самостоятельно. Берется арматура, толщиной не менее 20-30 мм, нарезается на отрезки шлифмашиной, сваривается. В топку полученный колосник устанавливается на приваренные по периметру упоры из стального уголка.

От объема топочного отсека зависит мощность. Для обычных конструкций — 1-1.5 кВт на литр объема. Для пиролизных (в них осуществляется дожиг печного газа, выделяющегося при медленном горении топлива в атмосфере бедной кислородом) — 1.5-2.5 кВт на литр объема топки.

Нижняя часть корпуса

В нижней части корпуса располагается дверца поддувала, зольник, дно, крепящиеся к нему опоры. Дверцу поддувала вырезают шлифмашиной, дрелью, навешивают в подготовленный проем корпуса на стальные петли, не забывая о закреплении по периметру уплотняющего асбестового шнура. В закрытом положении дверка удерживается защелкой, любой из доступных мастеру конструкций.

Зольник — ящик из листовой стали, который полностью вынимается через поддувало, позволяет быстро очищать от золы. Опоры нужно изготавливать из отрезков толстостенной трубы диаметром 5-7 см, длиной около 3-6 см. Приваривать нужно качественно, на равном удалении от краев дна — на них будет покоиться вес устройства (вместе с водой — не менее 250-300 кг).

Конструкция для задвижки поддувала

Задвижка поддувала, называемая шибером, может быть изготовлена самостоятельно, приобретена отдельно в готовом виде. При решении о самостоятельном изготовлении, нужно ориентироваться на размеры. Понадобиться стальной уголок, прямоугольный кусок стали, толщиной 5-8 мм. Нужно прорезать ряд вертикальных щелей с шагом в 2-3 см. Щели прорезаются в дверце поддувала. Приваренные уголки удержат пластину шибера, позволят сдвигать в горизонтальной плоскости на 3-5 см. Изменяя размеры щелей, можно будет регулировать приток кислорода в топку, интенсивность горения дров, угля.

Водотрубная система

Тестирование, подключение к системе отопления

После сборки основной части, наложения финального шва, необходимо проверить герметичность. Достаточно залить в него воду. Будут выявлены грубые ошибки сварки. Более глубокие непровары останутся неизвестными, проявятся в самый неожиданный момент в ходе эксплуатации.

Для тестирования отопительного устройства, перед подключением к системе обогрева дома, нужно использовать опрессовочный насос. Можно создать нужное давление, выявить огрехи конструкции.

Используя опрессовочный насос, нужно создавать давление воды внутри не менее 3.5-4 атмосфер. Если не даст течи в ходе проверки, то успешно будет служить при штатных 1.5-2.5 атмосферах внутреннего давления.

Опрессовочный насос — дорогое оборудование, применение требует навыков. Приобретать ради одного раза непрактично. Проще, эффективнее обратиться к водопроводчику, мастеру, занимающемуся установкой отопительного оборудования.

После опрессовки, тестовой топки можно устанавливать на запланированное место, подключать к отопительной системе дома. Нужно включить в обвязку группу безопасности расширительный бак. Группа безопасности — манометр, показывающий давление в системе, автоматический клапан сброса воздуха, аварийный клапан.

Начало сборки

Монтаж дымохода

Для первой топки подойдет временная труба из оцинкованного железа, длиной 2-3 метра. При установке котла на место постоянной эксплуатации, нужно установить более надежный дымоход. Практичнее использовать трубы, выполненные по сандвич-технологии (между внешней и внутренней трубой прокладывается 50-70 мм базальтовой ваты). Применение удобно тем, что в комплекте поставляется необходимый крепеж, дополнительные элементы для провода дымохода через потолочное перекрытие, крышу, для монтажа достаточно двух человек.

При проводе дымохода через потолочные перекрытия, крышу, нужно тщательно гидроизолировать стыки, не забывать о противопожарных мерах — применять только негорючие, термостойкие материалы (сталь, минеральные ваты, силиконовые герметики, цемент).

Этап сборки

Первая растопка котла

После окончания сборки конструкции, монтажа дымохода (можно ограничиться временной версией, котел разместить на открытом воздухе) нужно провести первую топку. Выявит возможные, оставшиеся незамеченными огрехи, недоделки в конструкции.

Прежде чем помещать в топку котла топливо, нужно подключить временный контур отопления с радиатором (подойдет однотрубная схема на основе дюймовых пластиковых труб).

Недопустимо напрямую подключать пластиковые трубы к котлу. Потребуются стальные сгоны, длиной 20-30 см.

После заполнения отопительного контура водой, нужно визуально проконтролировать швы водяной рубашки котла с внешней, внутренней стороны. При выявлении течи, нужно отметить место, слить воду, дополнительно проварить шов.

Если недостатков не выявлено, помещается немного топлива (не более 1/3 объема топки). Подойдут хорошо просушенные березовые дрова. Открывают заслонку тяги в дымовой трубе, шибер в нижней части котла, у поддувала. Разжигают в топке огонь. По мере прогорания дров, нагревается вода в рубашке, перемещается по отопительному контуру. Позволит проверить общую работоспособность собранного котла, отдельных элементов — группы безопасности, водяной рубашки.

В ходе первой топки выявятся недостатки сварных швов, если они есть. Выявленные течи, места просачивания дыма отмечают, позже исправляют дополнительной проваркой сварочным полуавтоматом.

Прежде чем накладывать новый шов, нужно удалить угловой шлифмашиной участок старого, иначе есть риск прожига, непровара.

Регулировка зазора шибера

При пробной топке нужно проверить работу шибера, задвижки дымохода. При перемещении-повороте, интенсивность горения в топке должна меняться. Огонь будет затухать, ярче разгораться. Выявив, можно быть уверенным в полной работоспособности, управляемости котла. Манипуляции шибером в поддувале снизят интенсивность горения, растянут закладку дров на более длительный отрезок времени, в случае небольших холодов, температурных скачков межсезонья.

Заключение

Самодельный котел отопления, при грамотной сборке, установке, станет хорошей альтернативой фабричным моделям. Особенно, при периодической эксплуатации, например, для отопления загородного дома, в качестве резервного источника тепла (если есть основной газовый, электрокотел).

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Средняя оценка

оценок более 0

Поделиться ссылкой

Постоянное желание в туалет, но мало что выходит: что это значит?

На способ мочеиспускания может повлиять ряд условий. Если у человека есть постоянное желание в туалет, но мало что выходит, когда он уходит, это может быть инфекция или другое заболевание.

Если человеку часто нужно в туалет, но при этом мало выходит, это может быть связано с инфекцией мочевыводящих путей (ИМП), беременностью, гиперактивным мочевым пузырем или увеличенной простатой.

Реже это может быть вызвано некоторыми формами рака.

В этой статье рассматриваются возможные причины, диагностика, лечение и профилактика распространенных проблем с мочеиспусканием.

ИМП обычно вызывают частые позывы в туалет. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), ИМП могут возникать в любом месте мочевыводящих путей, но чаще всего они поражают мочевой пузырь. Это еще называют циститом.

Департамент здравоохранения и социальных служб (HHS) отмечает, что ИМП очень распространены, особенно у женщин. У человека может развиться ИМП при попадании бактерий в мочевыводящие пути.

Если человек болен ИМП, у него могут быть частые позывы в туалет, даже если при попытке к этому мало выходит.

По данным CDC, к другим симптомам ИМП относятся:

• ощущение жжения при мочеиспускании
• низкая температура тела
• мутная или кровянистая моча
• спазмы внизу живота или паху

Профилактика

A человек может снизить риск развития ИМП с помощью:

• мочеиспускания при необходимости
• мочеиспускания до и после секса
• вытирания спереди назад
• употребления большого количества жидкости
• ежедневной очистки ануса и половых органов
• избегать спринцевания или использования гигиенических спреев
• избегать ношения нижнего белья, которое может удерживать влагу
• принятие душа, а не ванны

Согласно данным благотворительного фонда March of Dimes, если женщина беременна, она может чаще испытывать позывы к мочеиспусканию.

На ранних сроках беременности это происходит потому, что организм вырабатывает гормон, который увеличивает приток крови к области таза.

На более поздних сроках беременности женщина может чувствовать позывы к мочеиспусканию чаще, поскольку плод оказывает давление на их мочевой пузырь.

Если у человека гиперактивный мочевой пузырь, он может почувствовать позывы к мочеиспусканию, даже если в мочевом пузыре мало мочи.

По данным Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), гиперактивный мочевой пузырь заставляет его мышцы сжиматься слишком часто.Это может привести к частым позывам к мочеиспусканию.

Различные неврологические состояния могут вызывать гиперактивность мочевого пузыря, но иногда причина может быть неизвестна.

Простата — это железа рядом с мочевым пузырем, вырабатывающая сперму. С возрастом у мужчин простата увеличивается.

По мере роста простаты она может оказывать давление на мочевой пузырь. Это может означать, что мужчина может чаще испытывать потребность в мочеиспускании, даже если в мочевом пузыре мало мочи.

По данным Национального института диабета, болезней органов пищеварения и почек (NIDDK), симптомы редко возникают в возрасте до 40 лет.

Если у кого-то увеличена простата, это также может заблокировать уретру. Это трубка, по которой моча и сперма проходят через половой член.

Другие симптомы увеличенной простаты могут включать:

• затрудненное начало мочеиспускания
• слабая струя мочи
• подтекание в конце мочеиспускания
• боль после эякуляции или во время мочеиспускания

Если человеку часто нужно в туалет но мало что выходит, это может быть признаком рака.Раковые образования, которые могут повлиять на мочеиспускание, включают рак мочевого пузыря, рак простаты и рак яичников.

Симптомы всех этих видов рака могут быть похожи на симптомы других заболеваний мочевыводящих путей, поэтому при возникновении проблем с мочеиспусканием важно поговорить с медицинским работником.

Согласно HHS, врач может проводить различные тесты, чтобы определить, есть ли у человека ИМП. Эти тесты включают в себя:

• тест с помощью индикаторной полоски, который ищет вещества в моче человека, которые могут указывать на ИМП.
• анализ мочи, который ищет клетки, бактерии и другие вещества в моче
• посев мочи, который может определить, какой тип бактерий вызывает ИМП.

Врач также изучит полную историю болезни человека и проведет физический осмотр.

Если врач исключает ИМП или обнаруживает признаки рака во время медицинского осмотра, он может предложить дальнейшие медицинские процедуры, чтобы определить, что вызывает симптомы у человека.

По данным NIDDK, врачи назначают антибиотики для лечения ИМП. Они очень эффективны для избавления от инфекции, из-за которой человеку нужно мочиться, даже когда мало выходит.

Узнайте больше о том, как лечить ИМП без антибиотиков.

Согласно исследованию в журнале Research and Reports in Urology , первая линия лечения гиперактивного мочевого пузыря — это изменение образа жизни и обучение методам контроля. К ним могут относиться:

• отказ от употребления слишком большого количества воды
• отказ от напитков с кофеином, которые могут вызвать у человека более частую мочу
• отказ от курения
• принятие мер по уменьшению хронических заболеваний, которые могут увеличить выработку мочи
• выполнение упражнений для тазового дна

Согласно NIDDK, подобные изменения образа жизни и методы контроля также могут помочь в лечении симптомов увеличенной простаты. Врач также может назначить лекарства для лечения увеличенной простаты, а в более редких случаях может предложить операцию.

Если человеку необходимо чаще мочиться из-за рака, то, по данным Национального института рака, лечение включает химиотерапию, лучевую терапию и хирургическое вмешательство.

Многие состояния могут вызвать у человека ощущение необходимости помочиться, даже если мочевой пузырь пустой.

Для большинства людей лекарства, изменение образа жизни и стратегии выживания могут либо решить основную проблему, либо помочь минимизировать влияние симптомов на их повседневную жизнь.

Поскольку проблемы с мочеиспусканием могут быть признаком более серьезных заболеваний, важно поговорить с врачом, чтобы выяснить причину проблемы.

Электронная книга проекта Gutenberg «История развития парового двигателя» Роберта Х. Терстона.

Электронная книга Project Gutenberg «История развития парового двигателя» Роберта Х. Терстона.

Электронная книга проекта Gutenberg «История развития парового двигателя», автор:
Роберт Х. Терстон

Эта электронная книга предназначена для использования кем угодно и где угодно бесплатно и с
почти никаких ограничений. Вы можете скопировать, отдать или
повторно использовать его в соответствии с условиями лицензии Project Gutenberg, включенной
в этой электронной книге или на сайте www.gutenberg.org


Название: История развития парового двигателя

Автор: Роберт Х. Терстон

Дата выпуска: 19 апреля 2011 г. [Электронная книга № 35916]

Язык: Английский

Кодировка набора символов: ISO-8859-1

*** НАЧАЛО ЭТОГО ПРОЕКТА GUTENBERG EBOOK STEAM ***




Продюсеры Крис Керноу, Гарри Лам и Интернет
Группа распределенной корректуры на http://www. pgdp.net (Это
файл был создан из изображений, щедро предоставленных
из Интернет-архива)






 

Заметки транскрибера:

Исправлены незначительные опечатки.При необходимости иллюстрации были отредактированы, чтобы включить
ссылочные буквы, используемые в тексте, или для увеличения их видимости.

Полные заметки можно найти здесь.

МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ СЕРИЯ.

ТОМ XXIV.

[1]

THE

МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ СЕРИЯ.

Каждая книга в одном томе, 12 месяцев, в тканевом переплете.

1. ФОРМЫ ВОДЫ: знакомое описание происхождения и явлений
ледников.Автор J. Tyndall, LL. Д., Ф. Р. С. С 25
Иллюстрации. 1,50 доллара США.

2. ФИЗИКА И ПОЛИТИКА; Или мысли о применении
Принципы «естественного отбора» и «наследования» политическим
Общество. Уолтер Бэджхот. 1,50 доллара США.

3. ЕДА. Автор Эдвард Смит, M. D., LL. Б., Ф. Р. С. С многочисленными
Иллюстрации. 1,75 доллара.

4. РАЗУМ И ТЕЛО: теории их взаимосвязи. Александр
Bain, LL. D. С 4 иллюстрациями. 1,50 доллара США.

5.ИЗУЧЕНИЕ СОЦИОЛОГИИ. Герберт Спенсер. 1,50 доллара США.

6. НОВАЯ ХИМИЯ. Профессор Дж. П. Кук из Гарварда
Университет. С 31 иллюстрацией. 2 доллара США.

7. ПО СОХРАНЕНИЮ ЭНЕРГИИ. Бальфур Стюарт,
ТОРГОВЫЙ ЦЕНТР. Д., Ф. Р. С. С 14 иллюстрациями. 1,50 доллара США.

8. РАЗМЕЩЕНИЕ ЖИВОТНЫХ; или, ходьба, плавание и полет. От
Дж. Б. Петтигрю, М. Д., Ф. Р. С. и др. Со 130 иллюстрациями. 1,75 доллара.

9. ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ПРИ ПСИХИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ.Генри Модсли, M. D. $ 1,50.

10. ЮРИДИЧЕСКАЯ НАУКА. Профессор Шелдон Амос. 1,75 доллара.

11. МЕХАНИЗМ ЖИВОТНЫХ: Трактат о наземном и воздушном перемещении.
Профессор Э. Дж. Марей. С 117 иллюстрациями. 1,75 доллара.

12. ИСТОРИЯ КОНФЛИКТА МЕЖДУ РЕЛИГИЕЙ
И НАУКА. Автор: J. W. Draper, M. D., LL. D. $ 1,75.

13. ДОКТРИНА ПРОИСХОЖДЕНИЯ И ДАРВИНИЗМА. Профессор
Оскар Шмидт (Страсбургский университет). С 26 иллюстрациями.1,50 доллара США.

14. ХИМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ СВЕТА И ФОТОГРАФИЯ.
Доктор Герман Фогель (Берлинская политехническая академия). Перевод
основательно переработан. Со 100 иллюстрациями. 2 доллара США.

[2]
15. ГРИБЫ: их природа, влияние, использование и т. Д.
Авторы: M.C. Cooke, M.A.,
LL. D. Под редакцией преподобного М. Дж. Беркли, М. А., Ф. Л. С. С
109 иллюстраций. 1,50 доллара США.

16. ЖИЗНЬ И РАЗВИТИЕ ЯЗЫКА. Профессор
Уильям Дуайт Уитни из Йельского колледжа.1,50 доллара США.

17. ДЕНЬГИ И МЕХАНИЗМ ОБМЕНА. Автор: W.
Стэнли Джевонс, М.А., Ф.Р.С. $ 1,75.

18. ПРИРОДА СВЕТА с учетом физических
Оптика. Автор доктор Юджин Ломмель. С 188 иллюстрациями и
Таблица спектров в хромолитографии. 2 доллара США.

19. ПАРАЗИТЫ И БЕСПЛАТНЫЕ ЖИВОТНЫЕ. Месье Ван
Бенеден. С 83 иллюстрациями. 1,50 доллара США.

20. ФЕРМЕНТАЦИЯ. Профессор Шютценбергер. С 28 иллюстрациями.
1 доллар.50.

21. ПЯТЬ ЧУВСТВ ЧЕЛОВЕКА. Профессор Бернштейн. С 91
Иллюстрации. 1,75 доллара.

22. ТЕОРИЯ ЗВУКА В ЕЕ ОТНОШЕНИИ С МУЗЫКОЙ. От
Профессор Пьетро Блазерна. С многочисленными иллюстрациями. 1,50 доллара США.

23. ИССЛЕДОВАНИЯ В АНАЛИЗЕ СПЕКТРА. Дж. Норман Локьер,
F. R. S. С 6 фотографиями спектров и многочисленными
Гравюры на дереве. 2,50 доллара США.

24. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПАРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ.
Профессор Э.Х. Терстон. С 163 иллюстрациями. 2,50 доллара США.

25. ОБРАЗОВАНИЕ КАК НАУКА. Александр Бейн, LL. Д.
1,75 доллара.

26. УЧЕБНИК ПО ЦВЕТУ; Или «Современная хроматика».
С приложениями к искусству и промышленности. Профессор Огден Н.
Руд, Колумбийский колледж. Новый выпуск. Со 130 иллюстрациями.
2 доллара США.

27. ВИДЫ ЧЕЛОВЕКА. Профессор А. де Кватрефаж, Membre
de l’Institut. 2 доллара США.

28. РАКИ: Введение в изучение зоологии. Автор Т.
Х. Хаксли, Ф. Р. С. 82 иллюстраций. 1,75 доллара.

29. АТОМНАЯ ТЕОРИЯ. Профессор А. Вюрц. Переведено
Э. Клеминшоу, Ф.С.С. $ 1,50.

[3]
30. НА ЖИЗНЬ ЖИВОТНЫХ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ
СУЩЕСТВОВАНИЯ. Карл Семпер. С 2 картами и
106 Ксилография. 2 доллара США.

31. Зрение: Изложение принципов работы монокуляра и бинокля.
Видение. Джозеф Ле Конте, LL. D. Со 132 иллюстрациями.
1,50 доллара США.

32.ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЦ И НЕРВОВ. От
Профессор Дж. Розенталь. С 75 иллюстрациями. 1,50 доллара США.

33. ИЛЛЮЗИИ: Психологическое исследование.
Джеймс Салли. 1,50 доллара США.

34. СОЛНЦЕ. К. А. Янг, профессор астрономии в колледже
Нью-Джерси. С многочисленными иллюстрациями. 2 доллара США.

35. ВУЛКАНЫ: что они такое и чему они учат. Джон У.
Джадд Ф. Р. С., профессор геологии Королевской горной школы.
С 96 иллюстрациями. 2 доллара.00.

36. САМОУБИЙСТВО: Очерк сравнительной моральной статистики. Генри
Морселли, доктор медицины, профессор психологической медицины Королевского университета,
Турин. 1,75 доллара.

37. ОБРАЗОВАНИЕ ПЛЕСЕНИ ОВОЩЕЙ ЧЕРЕЗ
ДЕЙСТВИЕ ЧЕРВЕЙ. С наблюдениями за их привычками. От
Чарльз Дарвин, LL. Д., Ф. Р. С. С иллюстрациями. 1,50 доллара США.

38. ПОНЯТИЯ И ТЕОРИИ СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ. От
Дж. Б. Сталло. 1,75 доллара.

39. МОЗГ И ЕГО ФУНКЦИИ.Автор J. Luys. 1,50 доллара США.

40. МИФ И НАУКА. Автор Тито Виньоли. 1,50 доллара США.

41. ЗАБОЛЕВАНИЯ ПАМЯТИ: Очерк позитивной психологии.
Автор: Th. Рибо, автор книги «Наследственность». 1,50 доллара США.

42. МУРАВЬИ, ПЧЕЛЫ И ОМЫ. Запись наблюдений за
Повадки социальных перепончатокрылых. Сэр Джон Лаббок, Барт.,
Ф. Р. С., Д. С. Л., LL. Д. и др. $ 2,00.

43. ПОЛИТИКА. Автор Шелдон Амос. 1,75 доллара.

44. РАЗВЕДКА ЖИВОТНЫХ. Джордж Дж.Романы. 1,75 доллара.

45. ЧЕЛОВЕК ДО МЕТАЛЛОВ. Корреспондент института Н. Жоли.
С 148 иллюстрациями. 1,75 доллара.

[4] 46. ОРГАНЫ РЕЧИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В
ФОРМИРОВАНИЕ АРТИКУЛЯЦИОННЫХ ЗВУКОВ. Автор: Г. Х.
фон Мейер, профессор обычной анатомии Университета
Цюрих. С 47 гравюрами на дереве. 1,75 доллара.

47. НЕПРАВИЛЬНОСТЬ: взгляд на логику с практической стороны. Альфред
Сиджвик Б.А., Oxon. 1,75 доллара.

48. ПРОИСХОЖДЕНИЕ КУЛЬТИВНЫХ РАСТЕНИЙ.Автор Альфонс де Кандоль.
2 доллара США.

49. МУЖСКИЕ, ЗВЕЗДООБРАЗНЫЕ И МОРСКИЕ УРЧИНЫ. Будучи исследователем
по примитивным нервным системам. Джордж Дж. Романес.
1,75 доллара.

50. ОБЩИЙ СМЫСЛ ТОЧНЫХ НАУК. Посредством
покойный Уильям Кингдон Клиффорд. 1,50 доллара США.

51. ФИЗИЧЕСКОЕ ВЫРАЖЕНИЕ: его режимы и принципы. Фрэнсис
Уорнер, доктор медицинских наук, ассистент врача и преподаватель ботаники в
Лондонская больница и др. С 51 иллюстрацией. 1,75 доллара.

52.АНТРОПОИДНЫЕ ОБЕЗЬИ. Роберт Хартманн, профессор
Берлинский университет. С 63 иллюстрациями. 1,75 доллара.

53. Млекопитающие в их отношении к первобытным.
ВРЕМЯ. Оскар Шмидт. 1,50 доллара США.

Нью-Йорк: D. APPLETON & CO., 1, 3 и 5 Bond Street.

Греческая идея парового двигателя.

[i]

МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ СЕРИЯ.

ИЗ

BY

РОБЕРТ Х.ТЕРСТОН, А. М., К. Э.,

ПРОФЕССОР ИНСТИТУТА ТЕХНОЛОГИЙ СТИВЕНСА, БЫВШИЙ ПРЕЗИДЕНТ
АМЕРИКАНСКОЕ ОБЩЕСТВО ИНЖЕНЕРОВ-МЕХАНИКОВ, ЧЛЕН ГРАЖДАНСКОГО ОБЩЕСТВА
ИНЖЕНЕРЫ, SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS, VEREIN DEUTSCHE
INGENIEURE, OESTERREICHISCHER INGENIEUR- UND
АРХИТЕКТЕН-ВЕРЕЙН; АССОЦИАЦИЯ БРИТАНСКИЙ
ИНСТИТУТ МОРСКИХ АРХИТЕКТОРОВ,
ETC., ETC.

ВТОРОЕ ПЕРЕСМОТРЕННОЕ ИЗДАНИЕ.

НЬЮ-ЙОРК:
Д. ЭПЛЕТОН И КОМПАНИЯ,
1, 3, И 5 БОНД-СТРИТ.
1886.

[ii]

АВТОРСКИЕ ПРАВА, 1878, 1884,

Роберт Х. ТЕРСТОН.

[iii]

ПРЕДИСЛОВИЕ.

Эта маленькая работа воплощает в себе более общие интересные
части лекций, впервые написанные для чтения в
Технологический институт Стивенса зимой 1871-1972 гг. ,
смешанной аудитории, состоящей, однако, в основном
инженеров по профессии и механиков; он включает,
также подготовлен некоторый материал для других случаев.

Эти лекции были переписаны и значительно
расширены и получили более подходящую форму
к такому способу изложения предмета.
Отчет о постепенном развитии философии
паровой машины был расширен и значительно
изменились как по устройству, так и по способу. Что
часть, в которой направление улучшения во время
Прошлая история паровой машины, ход которой
сегодняшнего дня, и направление и ограничение этого
улучшения в будущем, прослеживаются, несколько
изменен в соответствии с характером исправленной работы.

Автор консультировал большое количество авторов.
в ходе своей работы и очень в долгу
нескольким более ранним авторам. Из них Стюарт [1] назван [iv]
особо упомянуть. Его «История» — самая ранняя
заслуживающий имени; и его «Анекдоты» чрезвычайно
большой интерес и столь же великий исторический
значение. Художественные и любопытные зарисовки в конце
каждой главы написаны Джоном Стюартом, как обычно,
чертежи двигателей старых форм.

Отличный перевод «Героя» Гринвудом в редакции
Беннетта Вудкрофта (Лондон, 1851 г.), можно проконсультироваться
от тех, кому интересно узнать больше об этом интересном
древнегреческий трактат.

Некоторая ценная информация получена от Фари [2], который дает
самый обширный из сохранившихся отчетов Ньюкомена и Ватта
двигатели. Читатель, желающий узнать больше о
жизнь Вустера и другие подробности его работы,
найдет в очень полной биографии Диркса [3] все
что он может пожелать узнать об этом великом, но прискорбном
изобретатель.Превосходно написанная биография Ватта Смайлза [4]
дает столь же интересный и полный отчет о
великий механик и его партнеры; и Мюрхед [5] поставляет
нам с еще более подробным описанием его изобретений.

За отчет о жизни и деятельности Джона Элдера,
великий пионер внедрения стандарта [v]
двухцилиндровый, или «составной» двигатель, студент может
обратитесь к небольшому биографическому очерку профессора Рэнкина,
опубликовано вскоре после смерти Старшего.

Единственный опубликованный очерк истории науки.
термодинамики, которая играет важную роль в философии
паровой машины принадлежит профессору Тэту —
ценная монография.

Раздел этой работы, в котором рассматриваются причины
и степень потерь тепла в паровой машине, и
доступных или, возможно, доступных методов для уменьшения
количество этой теперь огромной потери тепла в некоторых
уважения, совершенно новый и столь же новый в методе
его презентация.Портреты, с которыми книга
хорошо меблирована и считается подлинной.
надеется, принесет проценты, если не прибавит к реальному
стоимость работы.

Среди других работ, оказавших большую помощь
автору, и будет, пожалуй, одинаково
ценный для некоторых из читателей этого небольшого трактата,
несколько, о которых не упоминалось в
текст. Среди них заслуживают
Особое упоминание: «Wärmetheorie» Зойнера, трактаты
Стюарта и Максвелла и «Механического
Теория тепла », краткий, но вполне логичный
и точный математический трактат; Коттерилл «Паровоз»
рассматривается как тепловая машина », более расширенный
работа по той же теме, которая будет сочтена отличным
компаньон и комментарий Рэнкина
«Паровой двигатель и первичные двигатели», который является стандартным [vi]
трактат по теории паровой машины. В
работы Борна, Холли, Кларка и Форни,
стандарты по практическим повседневным вопросам
строительство и управление паровыми двигателями.

Автор почти ежедневно получает запросы
которые указывают на то, что приведенные выше замечания будут полезны
очень многим молодым инженерам, а также многим
кого интересует паровая машина из более чисто
научная точка зрения.

[vii]

СОДЕРЖАНИЕ.

	ГЛАВА I.
Паровая машина как простая машина.
СТРАНИЦА
Раздел I. Период спекуляций — от героя до Вустера, б. c. От 200 до а. d. 1650		1
	Введение — важность паровой машины, 1; Герой и его трактат по пневматике, 4; Двигатели Героя, б.c. 200, 8; Уильям Мальмсбери в Steam, а. d. 1150, 10; Иероним Кардан в Steam и Вакуум, 10; Малтезий о силе пара, а. d. 1571, 10; Джейкоб Бессон о генерации пара, а. d. 1578, 11; Работа Рамелли над Машины, а. d. 1588, 11; Леонардо да Винчи о парогенераторе, 12 лет; Пароход Бласко де Гарая, а. d. 1543, 12; Баттиста делла Порта Паровоз, а. d. 1601, 13; Флоренс Риво о силе пара, а. d. 1608, 15; Аппарат Соломона де Кауса, а.d. 1615, г. 16; Паровоз Джованни Бранки, а. d. 1629, 16; Изобретения Дэвида Рэмси, а. d. 1630, 17; Схемы епископа Джона Уилкинса, а. d. 1648, 18; Аппарата Кирхера, 19.
Раздел II. Срок подачи заявок — Worcester, Papin и Savery		19
	Эдвард Сомерсет, маркиз Вустер, а. d. 1663, 19; Паровые насосные двигатели Вустера, 21; «Двигатели для алкоголя и пороха» Жана Отфёля, а.d. 1678, 24; Пороховой двигатель Хайгенса, а. d. 1680 г., 25; Изобретение в Великобритании, 26; Сэр Сэмюэл Морланд, а. d. 1683, 27; Томас Савери и его двигатель, а. d. 1698, 31; Спасательные двигатели Desaguliers, а. d. 1718, 41; Денис Папин и его работы, а. d. 1675, 45; Papin’s Engines, а. d. 1685-1695, г. 50; Паровых котлов Папина, 51.
ГЛАВА II.
Паровоз как поезд механизма.
The Modern Type, разработанный Newcomen, Beighton и Smeaton		55
	Неисправности спасательной машины, 55; Томас Ньюкомен, а. d. 1705, г. 57; Паровой насос Ньюкомена, 59; Преимущества двигателя Ньюкомена, 60; Улучшения Поттера и Бейтона, а. d. 1713-’18, 61; Смитона Ньюкомен Двигатели, а. d. 1775, 64; Операция двигателя Ньюкомена, 65; Мощность и экономия двигателя, 69; Введение Ньюкомен Двигатель, 70.
ГЛАВА III. [Viii]
Развитие современной паровой машины. Джеймс Ватт и его современники.
Раздел I. — Джеймс Ватт и его изобретения		79
	Джеймс Ватт, его рождение и отцовство, 79 лет; его «Стоя в школе», 81; он изучает торговлю в Лондоне, 81 год; Возвращение в Шотландию и поселение в Глазго, 82 года; в Модель двигателя Ньюкомена, 83; Открытие скрытой жары, 84; Источники потерь в Ньюкомене Двигатель, 85; Факты, экспериментально установленные Watt, 86; Изобретение отдельного конденсатора, 87; Паровая куртка и другие улучшения, 90; Связь с доктором.Робак, 91; Ватт встречает 93-летнего Бултона; Мэтью Бултон, 93 года; Бултона Заведение в Сохо, 95; Партнерство Бултона и Ватта, 97; двигатель Kinneil, 97; Патент Ватта 1769, 98; Работа Бултона и Ватта, 101; Роторный двигатель, 103; Патент 1781 г., 104; Расширение Steam — его Экономика, 105; Двигатель двойного действия, 110; «Составной» двигатель, 110; Паровой молот, 111; Параллельные движения, счетчик, 112; в Дроссельная заслонка и регулятор, 114; Датчики пара, вакуума и воды, 116; Бултон и Мельница Ватта, 118; Мельница Альбиона и ее двигатель, 119; паровой двигатель Индикатор, 123; Ватт в социальной жизни, 125; Открытие состава воды, 126; Смерть Джеймса Ватта, 128 лет; Мемориалы и сувениры, 128.
Раздел II. Современники Джеймса Ватта		132
	Уильям Мердок и его работа, 132; Изобретение газового освещения, 134; Джонатан Хорнблауэр и составной двигатель, 135; Причины неудачи Хорнблауэра, 137; Уильям Булл и Ричард Тревитик, 138 лет; Эдвард Картрайт и его двигатель, 140.
ГЛАВА IV.
Современный паровой двигатель.
Второй период применения — 1800-1850 гг. — паровоз на железных дорогах		144
	Введение, 144; Двигатель без конденсации и локомотив, 147; Паровоз Ньютона, 1680, 149; Паровоз Натана Рида, 150; Паровой экипаж Кюньо, 1769, 151; Модель паровоза Уотта и Мердока, 1784, 153; Оливер Эванс и его планы, 1786, 153; Оруктор Амфиболис Эванса, 1804 г. , 157; Паровоз Ричарда Тревитика, 1802, 159; Паровозы Гриффитса и другие, 160; Паровозы Голдсуорси Герни, 1827, 161; Паровозы Уолтер Хэнкок, 1831, 165; Отчеты Палате общин, 1831, 170; вступление к Железнодорожная, 172; Локомотивы Ричарда Тревитика, 1804, 174; Джон Стивенс и Железная дорога, 1812, 178; Локомотивы Уильяма Хедли, 1812, 181; Джордж Стивенсон, 183; Машина Киллингворта Стивенсона, 1813, 186; Стивенсон второй Локомотив, 1815, 187; Предохранительная лампа Стивенсона, 1815, 187; Роберт Стивенсон и Co., 1824, 190; двигатель Стоктона и Дарлингтона, 1825, 191; Ливерпуль и Манчестерская железная дорога, 1826, 193; Испытание конкурирующих двигателей в Рейнхилле, 1829, 195; в Ракета и новинка, 198; Атмосферные железные дороги, 201; Характер Джорджа [ix] Стивенсон, 204; Локомотив 1833 года, 204; Введение железных дорог в Европе, 206; Введение железных дорог в США Штаты, 207; Экспериментальная железная дорога Джона Стивенса, 1825, 207; Горацио Аллен и «Stourbridge Lion», 1829 г. , стр. 208; Двигатель Питера Купера, 1829, 209; Э.Л. Миллер и С. К. Рейлроуд, 1830, 210; «Американский» тип двигателя Джона Б. Джервиса, 1832 г., 212; Роберт Л. Стивенс и Т-образный рельс, 1830, 214; Матиас В. Болдуин и его двигатель, 1831 г., 215; Роберт Стефенсон о развитии локомотива, 220.
ГЛАВА V.
Современный паровой двигатель.
Второй период применения — 1800-1850 (продолжение) — Применяемый паровой двигатель к Корабль-ГУ		221
	Введение, 221; Древние пророчества, 223; самое раннее гребное колесо, 223; Пароход Бласко де Гарая, 1543, 224; Опыты Дионисия Папина, 1707, 224; Пароход Джонатана Халлса, 1736, 225; Бернулли и Готье, 228; Уильям Генри, 1782, 230; граф д’Оксирон, 1772, 232; маркиз де Жуффруа, 1776, 233; Джеймс Рамси, 1774, 234; Джон Фитч, 1785 г. , 235; Эксперименты Fitch на Делавэре, 1787, 237; Эксперименты Fitch в Нью-Йорке, 1796 г., 240; Пророчество Джона Фитча, 241; Патрик Миллер, 1786–1987 гг., 241; Сэмюэл Мори, 1793, 243; Натан Рид, 1788, 244; Дандас и Симмингтон, 1801, 246; Генри Белл и комета, 1811, 248; Николай Рузвельт, 1798 г., 250; Роберт Фултон, 1802, 251; Fulton’s Torpedo-Vessels, 1801, 252; Первый пароход Фултона, 1803, 253; Клермон, 1807, 257; Путешествие Клермона в Олбани, 259; Более поздние пароходы Фултона, 260; Военный пароход Фултона «Фултон Первый», 1815 г., 261 г .; Оливер Эванс, 1804 г., 263; Шнек-отпариватель Джона Стивенса, 1804, 264; Паровые котлы Стивенса, 1804 г., 264; Stevens’s Iron-Clad, 1812, 268; Роберт Л.Улучшения Стивенса, 270; «Стивенс Cut-off», 1841, 276; Стивенс, одетый в железо, 1837 год, 277; Роберт Л. Терстон и Джон Бэбкок, 1821, 280; Джеймс П. Аллер и господа. Коупленд, 281; Составной двигатель Эрастуса В. Смита, 283; Steam-навигация по вестерну Риверс, 1811, 283; Ocean Steam-Navigation, 1808, 285; Саванна, 1819 г. , 286; Сириус и Великий Вестерн, 1838, 289; линия Кунарда, 1840 г., 290; линия Коллинза, 1851, 291; Двигатель с боковым рычагом, 292; Внедрение шнековых отпаривателей, 293; Винтовые сосуды Джона Эрикссона, 1836, 294; Фрэнсис Петтит Смит, 1837, 296; Принстон, 1841, 297; Преимущества винта, 299; Винт в океане, 300; Препятствия к улучшению, 301; Изменения в конструкции двигателя, 302; Заключение, 303.
ГЛАВА VI.
Паровоз сегодня.
Период уточнения — с 1850 года по настоящее время		303
	Состояние паровой машины в это время, 303; Позднее развитие двигателя, 304; Стационарные паровые двигатели, 307; паровой двигатель для малых держав, 307; Горизонтальный двигатель с клапанным механизмом Мейера, 311; двигатель Аллена, 314; его производительность, 316; Съемный клапанный механизм, 316; Sickels Cut-off, 317; Расширение скорректировано губернатором, 318; двигатель Corliss 319; [x] Грин Двигатель, 321; Эксперименты Перкинса, 323; ДокторРабота Албана, 325; двигатель Perkins Compound, 327; Современный насосный двигатель, 328; корнуолл паровозик 328; Паровой насос, 331; насосный двигатель Уортингтона, 333; в Двигатель с комбинированной балкой и кривошипом, 335; насосный двигатель Ливитта, 336; Стационарный Котельная, 338; Котлы паровые секционные, 343; «Производительность» Котлов, 344.
Раздел II. Переносные двигатели и локомотивы.		347
	Полупортативный двигатель, 348; Производительность переносных двигателей, 350; их эффективность, 352; двигатель Hoadley, 354; Ферма Миллс и Дорожный Двигатель, 356; Паровоз Фишера, 356; Производительность дорожных двигателей, 357; Испытание автором локомотивов, 358; Выводы, 358; Паровая пожарная машина, 360; Роторный паровой двигатель и насос, 365; Современный Локомотив, 368; Размеры и производительность, 373; Составные двигатели для локомотивов, 376; Протяженность современных железных дорог, 378;
Раздел III.—Морские двигатели.		379
	Современный судовой двигатель, 379; American Beam Engine, 379; в Качающийся двигатель и оперение, 381; два «Род-Айленда» — 382; Речные пароходы на Миссисипи, 384; Паровые катера и яхты, 386; морской Винтовые двигатели, 389; морской составной двигатель, 390; его Введение Джона Элдера и другие, 393; Сравнение с одноцилиндровым двигателем, 395; его преимущества, 396; Поверхностный конденсатор, 397; Вес машин, 398; морской Характеристики двигателя, 398; Относительная экономия простых и сложных двигателей, 399; в Винт-пропеллер, 399; Цепная тяга или буксировка на тросе, 402; Морские паровые котлы, 403; Современный пароход, 405; Примеры торговых пароходов, 406; Морские пароходы — Классификация, 409; Примеры пароварок в железной оболочке, 412; Сила Судовой двигатель, 415; Заключение, 417.
ГЛАВА VII.
Философия паровой машины.
История его роста; Энергетика и термодинамика		419
	General Outline, 419; Происхождение его силы, 419; Научные принципы участвует в его операции, 420; Начало современной науки, 421; Александрийский Музейная, 422; Философия Аристотеля, 424; Средние века, 426; Работа Галилея, 428; Да Винчи и Стевинус, 429; Кеплер, Гук и Хайдженс, 429; Ньютон и новая механическая философия, 430; зарождение науки Энергетика, 433; Постоянство энергии, 433; Рамфорда, 434; Фурье, Карно, Сеген, 437; Майер и механический эквивалент тепла, 438; Joule’s Determination of its Value, 438; Проф.Расследования Ренкина, 442; Принципы Клаузиуса-Томпсона, 444; Экспериментальная работа Бойля, Блэка и Ватт, 446; Исследование Робисона, Дальтона, Юре и Био давления и температуры Steam, 447; Исследования Араго и Дулонга, 447; Институт Франклина Исследование, 447; Каньяр де ла Тур — Фарадей, 447; Доктор Эндрюс и критические Point, 448; Donny’s and Dufour’s Researches, 448; Regnault’s Определение температуры и давления пара, 449; Hirn’s Experiments, 450; Резюме философии паровой машины, 451; Энергия — определения и принципы, 451; его мера, 452; Законы Энергетики, 453; Термодинамика, 453; его начала, 454; его законы, 454; Общее уравнение Ренкина, 455; Трактат Ренкина по теории тепловых двигателей, 456; Заслуги великого философа, 456.
ГЛАВА VIII. [Xi]
Философия паровой машины.
Его заявление; его учение о конструкции двигателя и его улучшение		457
	Происхождение всей энергии, 457; Прогресс энергетики через котел и двигатель, 458; Условия тепловыделения в котле, 458; пар в двигателе, 458; Расширение пара, 459; Условия использования тепла, 460; Потеря мощности в двигателе, 462; Условия, влияющие на конструкцию парового двигателя, 466; Проблема сформулирована, 466; Экономия в зависимости от давления и температуры, 467; Изменения, которые уже произошли, 468; Направление изменений сейчас в процессе, 470; Краткое изложение фактов, 471; Характеристики хорошего парового двигателя, 473; Принципы парового котла, 476.

[xiii]

СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ.

Фронтиспис: Греческая идея парового двигателя.

[xvii]

ПОРТРЕТОВ.

[«Машина, получавшая в далекие времена и из многих рук новые
комбинации и улучшения, и, наконец, стать сигнальной выгодой для
человечество можно сравнить с речкой, раздуваемой притоком
ручьи, пока она не катится по величественной реке, обогащая в своем развитии провинции
и королевства.

«При обратном прослеживании течения, откуда оно сливается с океаном,
претензии даже на обширные дочерние потоки сливаются в нашем восхищении
Хозяина-Потопа, как бы хвалясь своим расширением.Но
мы продолжаем подниматься, те воды, которые ближе к морю были бы
игнорируются как неважные, начинают соперничать по величине и разделяют наши
внимание с родительским потоком; пока, наконец, при приближении к
фонтаны реки, кажется, что они сочатся из скалы или сочатся из
среди цветов долины.

«Так же, в развитии машин, грубых инструментов или
игрушка может быть признана зародышем творчества гения механики,
чья сила и полезность побудили наше любопытство отметить его
изменения и проследить его происхождение.Те же чувства благоговейной благодарности
Который придает святость месту, откуда берут начало могучие реки, а также
облаченные в божество и воздвигнутые жертвенники в честь изобретателей пилы,
плуг, гончарный круг и ткацкий станок ». — Стюарт.]

[1]

ГЛАВА I.

ПАРОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ КАК ПРОСТАЯ МАШИНА.

Раздел I. Период спекуляций — от Героя
в Вустер, б.c. 200 к. d. 1650.

Один из величайших философов современности — основатель
той системы научной философии, которая прослеживает
процессы эволюции в каждом отделе, будь то физический
или интеллектуал — посвятил главу своего «Первого
Принципы »новой системы с учетом
умножение эффектов различных сил, социальных и
другие, которые постоянно модифицируют этот замечательный и
таинственная вселенная, частью которой мы являемся.Герберт
Спенсер, который сам был инженером, прослеживает широко распространенные
непрекращающееся влияние новых изобретений, внедрения
новых форм механизма и роста
производственная организация, с ясностью и лаконичностью
которые так в высшей степени характерны для его стиля. Его
иллюстрация этой идеи со ссылкой на многочисленные эффекты
внедрения паросилы и ее последнего [2] варианта,
локомотив-локомотив, один из самых крепких проездов
в его работе.Сила паровой машины и ее немыслимая
важность в качестве агента цивилизации, всегда
была любимой темой философов и историков как
а также поэты. Поскольку религия всегда была и остается,
великий моральный агент цивилизации мира, и как наука
великий интеллектуал проповедник цивилизации, поэтому
Паровой двигатель в наше время является самым важным физическим
агент в этой великой работе.

Было бы излишне пытаться перечислить
выгоды, которые он даровал человечеству, ибо
такое перечисление будет включать добавление к каждому
комфорт и создание почти каждой роскоши, которую мы
теперь наслаждайтесь. Прекрасный прогресс нынешнего века
в большой степени благодаря изобретению и усовершенствованию
паровой машины, и оригинальному применению
его власти на виды работ, которые ранее облагались налогом
физические энергии человеческого рода.Мы не можем исследовать
методы и процессы любой отрасли промышленности
не обнаружив где-то помощи и поддержки
этой замечательной машины. Избавление человечества от ручного
тяжелый труд, он предоставил интеллекту привилегию направлять
власть, ранее поглощенная физическим трудом, в другие
и более прибыльные каналы. Разум, имеющий
таким образом покорив силы природы, теперь оказывается свободным
делать головную работу; сила, ранее использовавшаяся при переноске
воды и рубки дерева теперь расходуется в
Богоподобная работа мысли.Что тогда может быть больше
интереснее, чем проследить историю роста этого
чудесная машина? — величайшая среди многих великих
творения одного из самых благодатных даров Бога человеку —
сила изобретательства.

Соблюдая записи и традиции, относящиеся к
паровозу предлагаю обратить внимание на факт
что его история иллюстрирует очень важную истину: Великий
изобретений никогда не бывает, а великих открытий — редко [3]
работа любого человека .Каждое великое изобретение действительно
либо совокупность мелких изобретений, либо заключительный этап
прогрессии. Это не создание, а рост — как
воистину так же, как и деревья в лесу. Следовательно
одно и то же изобретение часто производится в нескольких странах,
и несколькими лицами одновременно. Часто
важное изобретение сделано до того, как мир
готов принять его, и несчастный изобретатель учится
его неудача, что так же прискорбно опережать его
возраст, как быть за этим.Изобретения только становятся успешными
когда они не только нужны, но когда человечество так далеко
развитый интеллект, чтобы ценить и выражать
необходимость в них, и сразу использовать их.

Более полувека назад способная Новая Англия
писатель, в сообщении английскому инженеру
журнал, описал новую технику, которая была построена
в Ньюпорте, Р. И., Джоном Бэбкоком и Робертом Л. Терстоном,
для одного из первых пароходов, которые когда-либо курсировали между
тот город и Нью-Йорк.Он предварял свое описание
часто цитируемое замечание о том, что, как Минерва
возник, зрелый ум, в полный рост и полностью
вооружен, из головы Юпитера, поэтому паровая машина
возник, совершенный с момента своего рождения, из мозга Джеймса
Ватт. Но мы увидим, когда изучим записи его
истории, что, хотя Джеймс Ватт был изобретателем, и
вероятно, величайший из изобретателей паровой машины,
он все еще был одним из многих людей, которые помогли
совершенствуя его, и которые теперь познакомили нас с
это, и его огромная сила и его легкие приспособления, которые
мы почти перестали восхищаться им или удивляться
работы еще более замечательного ума,
пока что довел до совершенства.

Двадцать одно столетие назад политическая власть Греции
был сломлен, хотя греческая цивилизация достигла своего
зенит. Рим, грубее своего полированного соседа, рос
постоянно становился сильнее и быстро завоевывал территорию благодаря [4]
поглощая более слабые состояния. Египет, древнее цивилизации, чем
либо Греция, либо Рим, пали, но двумя веками позже
нападение на более молодые государства, и стал римлянином
провинция. Ее главным городом в это время была Александрия,
основанный великим воином, чье имя носит, когда в
полная волна его процветания.Теперь это стало большим
и процветающий город, центр торговли
мир, дом студентов и ученых мужей, и его
население было самым богатым и цивилизованным из тогдашних
известный мир.

Это один из реликвий древнеегипетской цивилизации.
что мы находим первые записи в ранней истории
паровой двигатель. В Александрии, на родине Евклида, великий
геометрический, и, возможно, современник этого талантливого
инженер и математик Архимед, ученый писатель,
по имени Герой, подготовил рукопись, которую он озаглавил
«Spiritalia seu Pneumatica.”

Совершенно неясно, был ли Герой изобретателем
любое количество изобретений, описанных в его работе. Это
наиболее вероятно, что описываемая аппаратура принципиально
устройства, которые были либо давно известны, либо
которые были изобретены Ктесибием, изобретателем,
славится количеством и изобретательностью гидравлических и
пневматические машины, которые он разработал. Герой заявляет в своем
Введение, его намерение описать существующие машины
и более ранние изобретения, и добавить свои собственные.Ничего в
текст, однако, указывает, кому эти машины
быть приписанным. [6]

Первая часть работы Героя посвящена приложениям [5]
сифона. 11-е предложение — это первое приложение
тепла для создания движения жидкостей.

Жертвенник и его постамент полые и герметичные. А
в пьедестал наливают жидкость и вставляют трубу из
нижний конец которой проходит под поверхностью
жидкость, а верхняя конечность ведет через фигуру стоящую
у алтаря и оканчивается сосудом, перевернутым вверху
этот алтарь.Когда на жертвеннике разводят огонь, выделяется тепло.
расширяет ограниченный воздух, и жидкость поднимается вверх
трубка, выходящая из сосуда в руке фигуры
стоящий у алтаря, который, кажется, предлагает
возлияние. Эта игрушка воплощает в себе основной принцип всех
современные тепловые машины — изменение энергии из формы
известная как тепловая энергия в механическую энергию или работу. Это
совсем не исключено, что этот прототип современного
чудотворная машина, возможно, была известна веками
до времени Героя.

Гидравлические аппараты многих форм, в том числе ручные
пожарная машина, которая нам знакома и до сих пор используется в
описаны многие из наших небольших городов, большее количество
из которых, вероятно, принадлежат Ктесибию. Oни
здесь не требуют описания.

Двигатель горячего воздуха, однако, является предметом его
37-е предложение, представляет реальный интерес.

Рис. 1. — Открытие дверей храма паром,
б. c.200.

Герой зарисовывает и описывает способ открывания дверей храма.
действием огня на жертвеннике, который является
гениальное устройство и содержит все элементы
машина маркиза Вустера, которая вообще
считается первой настоящей паровой машиной, с единственной и
существенный недостаток в том, что расширяющаяся жидкость — это воздух, а не пар.
На эскизе из перевода Гринвуда изображено устройство
очень просто. Под дверями храма, в пространстве
A B C D , помещается сферический сосуд H , содержащий воду.Трубка F G соединяет верхнюю часть этой сферы с
полая и герметичная оболочка алтаря наверху, D E .
Другая труба, K L M , ведет от дна емкости, [6]
H , над, в форме сифона, до дна подвесного
ковш, N X . Подвешивающий шнур переносится на шкив.
и обвела вокруг двух вертикальных стволов, O P , поворачиваясь на шарнирах
у их ног и неся двери наверху.Веревки переброшены
шкив, R , поддерживает противовес, W .

При разжигании огня на жертвеннике нагретый воздух внутри расширяется,
проходит через трубу, F G , и гонит воду
содержащаяся в сосуде, H , через сифон, K L M ,
в ведро, N X . Вес ковша, который
затем опускается, поворачивает стволы, O P , поднимает противовес,
и открывает двери храма.При тушении
огонь, воздух конденсируется, вода возвращается через
сифон от ведра к сфере, противовес
падает, и двери закрываются.

Далее описывается еще одно изобретение, в котором
ведро заменено герметичным мешком, который при расширении
нагретый воздух входит в него, сжимается вертикально и приводит в действие
механизм, который в остальном похож на
только что описал.

В этих устройствах сферический сосуд — прекрасное предвкушение [7]
судов, использовавшихся много веков спустя несколькими
так называемые изобретатели паровой машины.

Предложение 45 описывает знакомый эксперимент
мяч поддерживается струей жидкости. В этом примере
пар образуется в закрытом котле и выходит из
труба вставлена ​​в верхнюю часть, мяч танцует на выпускающей струе.

Рис. 2. — Паровой фонтан, б. c. 200.

№ 47 — устройство, воспроизведенное впоследствии, возможно
заново изобретен вторым маркизом Вустера.

Прочный закрытый сосуд, A B C D , образует пьедестал на
на которых установлены сферический сосуд E F и бассейн.Труба H K проходит от дна большего сосуда.
в верхнюю часть сферы, а другую трубу из
нижняя часть последнего, в виде сифона, до
бассейн, М . Сливная труба N O ведет от бассейна к
резервуар, A D . Вся конструкция называется «A
фонтан, который заставляет течь под действием солнечного
лучи ».

Он работает следующим образом: Емкость, E F , почти заполняется.
доверху водой или другой жидкостью и подвергнут
действие солнечных лучей, воздух над водой расширяется,
и прогоняет жидкость через сифон G в
бассейн, M , и он упадет на пьедестал, A B C D .

Герой продолжает заявлять, что при удалении солнечного
лучей, воздух в сфере будет сжиматься, и вода [8]
будет возвращен в сферу с постамента. Это может,
очевидно, это происходит только тогда, когда труба G закрыта до
начало этого охлаждения. Не упоминается такой петух,
и вполне вероятно, что устройство существовало только на
бумага.

Рис. 3. — Двигатель Героя, б. c. 200.

Описано несколько паровых котлов, обычно простых труб.
или цилиндрических сосудов, а пар, образующийся в них
жар огня на жертвеннике образует струю пара.Этот
Взрыв либо направлен в огонь, либо «заставляет черного дрозда
петь », трубит в рог тритону или делает другие
бесполезная работа. В одном аппарате №70 пар выходит из
реактивное колесо, вращающееся в горизонтальной плоскости, и
заставляет танцующие образы кружить вокруг алтаря. Более того
механическая и более известная форма этого устройства
это то, что часто называют «Первым паром
Двигатель ». Эскиз от Стюарта в целом похож.
форме, но более детально, чем скопированная
Гринвуд, который здесь также воспроизводится, как символ
точнее простая форма, в которой механизм
«olipile» или «Ball of olus», как предполагалось в те ранние
раз.

Котел, A B , содержит воду и покрыт
паронепроницаемая крышка, C D . Глобус поддерживается над
котла парой трубок, заканчивающихся одной, C M , в [9]
шарнир, L , и другой, E F , открывающийся непосредственно в
сфера на G . Короткие, гнутые трубы, H и K , выдача из точек
диаметрально противоположны друг другу и открыты на своих
конечности.

Под котлом разводится огонь, образуется пар
и находит выход через трубу E F G в глобус,
и оттуда устремляется из труб, H K , вращая земной шар
на его оси, G L , из-за создаваемого таким образом неуравновешенного давления.

Более сложный эскиз, образующий фронтиспис.
представляет собой машину аналогичного характера. Его дизайн
и орнамент хорошо иллюстрируют характеристики
древнее искусство и греческая идея паровой машины.

Этот «олипил» состоял из шара размером X , подвешенного между
цапфы, O S , через одну из которых поступает пар
от котла, П , внизу. Полые изогнутые кронштейны, W и
Z , заставляют пар выходить в таких направлениях, что реакция
производит вращательное движение земного шара, так же как
вращение реактивных водяных колес происходит за счет истечения
вода.

Совершенно неясно, была ли эта машина когда-либо
больше, чем игрушка, хотя некоторые
властям, что он действительно использовался греческими священниками
с целью создания движения аппарата в их
храмы.

Кажется достаточно примечательным, что хотя сила
пар был на протяжении всех столетий, когда человек
существовали на земном шаре, так повсеместно отображались во многих
явлений естественных изменений, что человечество жило
почти до христианской эпохи, не делая его полезным в
придание движения даже игрушке; но возбуждает еще больше
сюрприз, что со времен Героя мы не встречаемся ни с чем
свидетельства его применения в практических целях для многих
сотни лет.

Тут и там на страницах истории, и в особых
трактатов, мы находим намек на то, что знание силы
пар не терялся; но это вовсе не заслуга [10] биографов
и историков, которым они посвятили так мало
время на поиск и запись информации, относящейся к
прогрессу этого и других важных изобретений
и улучшения в механике.

Мальмсбери утверждает [7], что в году a.d. 1125, там
в Реймсе, в церкви этого города, существовали часы, спроектированные
или построенный Гербертом, профессором школы
там, и орган, продуваемый воздухом, выходящим из сосуда в
который был сжат «нагретой водой».

Иероним Кардан, замечательный математический гений,
самый эксцентричный философ и выдающийся врач,
около середины шестнадцатого века привлекли внимание,
в своих трудах к силе пара и к объекту
с которой вакуум может быть получен путем его конденсации.Этот Кардан был автором «Кардана
Формула », или правило для решения кубических уравнений, и
был изобретателем «дымовой трубы». Его назвали
«философ, фокусник и сумасшедший». Он определенно был
образованный математик, искусный врач и хороший
механик.

В истории шестнадцатого века обнаружено много следов.
века, существования некоторого знания свойств
пара, и некоторое ожидание преимуществ
следить за его применением.Маттезиус, а. d. 1571, в одном из
в его проповедях описывается изобретение, которое можно назвать
паровой двигатель, и подробно останавливается на «потрясающих результатах
который может следовать за вулканическим действием небольшого количества
замкнутый пар »[8], а другой писатель применил пар
Липил Героя, чтобы перевернуть вертел, и, таким образом, соперничал и превосходил
Кардан, представлявший свою «дымовую трубу».

По словам Стюарта, изобретатель перечислил его превосходные
качества с большой детализацией.Он утверждал, что это будет
«Ничего не ешьте и давая при этом уверенность принимающим [11]
праздника, чьи подозрительные натуры кормят тошнотворными
аппетиты, чтобы бедро не было задето вертелом
в отсутствие глаз хозяйки, для удовольствия
облизывать нечистые пальцы »[9]

Джейкоб Бессон, профессор математики и естествознания
Философия в Орлеане, и кто в свое время был выдающимся
как механик и за его изобретательность в изобретении
иллюстративные модели для использования в его лекционной аудитории, оставленные свидетельства,
которые Бероальдус собрал и опубликовал в 1578 г. [10]
что он нашел дух своего времени достаточно просвещенным
побудить его уделять большое внимание прикладным
механике и механизму.В это время был
заметное пробуждение более умных мужчин возраста
ценность практической механики. Научный трактат, опубликованный
в Орлеане в 1569 году и, вероятно, написано Бессоном,
очень грамотно описывает производство пара
передача тепла воде и ее особые свойства.

Французы все больше интересовались механикой.
и смежные науки, и философы и литераторы,
местного происхождения и ввезены судом из других стран,
узнавали больше о природе и важности
такие исследования, которые имеют отношение к работе инженера
и механика.

Агостино Рамелли, итальянец из хорошей семьи, студент
и художник на досуге, солдат и инженер в
в более загруженные времена, родился и получил образование в Риме, но впоследствии
был вынужден поселиться в Париже. Он опубликовал
книга 1588 г. [11], в которой он описал множество машин,
адаптированы для различных целей, с умением
может сравниться только с точностью и общим мастерством его
разграничения. Работа написана, пока ее автором был [12]
проживающих во французской столице, получающих пенсию,
был награжден Генрихом III.как награда за долгое время
и верные услуги.

Книги Бессона и Рамелли — первые трактаты
важны для общей техники и были для многих
лет, сразу источники, из которых более поздние писатели черпали
основная часть их информации относительно машин,
и полезные стимуляторы для изучения механизмов.
Эти работы содержат описания многих машин.
впоследствии заново изобретенный и заявленный как новый другими механиками.

Леонардо да Винчи, известный как математик, инженер,
поэт и художник шестнадцатого века описывает:
говорят, паровая пушка, которую он называет «Architonnerre»,
и приписывает Архимеду. Это была машина, состоящая из
медь, и, кажется, обладал значительной мощностью. Он бросил
мяч, взвешивающий талант. Пар был произведен путем разрешения
вода в закрытом сосуде попадет на нагретые поверхности
древесным углем и его внезапным расширением, чтобы выбросить
мяч.

В 1825 году суперинтендант королевской испанской
архивы в Симанкасе предоставили отчет, который, как
сказал, там было обнаружено покушение, совершенное в
1543 г. — Бласко де Гарай, испанский морской офицер под командованием
Карл V, чтобы управлять кораблем на гребных колесах, как и было
выведено из отчета паровой машиной.

Невозможно сказать, насколько эта история заслуживает доверия.
озаглавлен, но, если правда, это была первая попытка, насколько сейчас
известно, чтобы использовать пар для выработки энергии на практике.
целей.О форме двигателя ничего не известно
использовался, только было сказано, что «сосуд кипения
вода »входила в состав аппарата.

Тем не менее, в других отношениях этот отчет является таким косвенным,
что ему приписывают многие; но это считается
как апокриф большинства авторов
предмет. Он был опубликован в 1826 г. М. де Наваррете в [13].
«Астрономическая переписка» Зака ​​в форме
письмо Томаса Гонсалеса, директора Королевского архива
в Симанкас, Испания.

В 1601 году Джованни Баттиста делла Порта в произведении под названием
«Спиритали» описал аппарат, с помощью которого давление
пара может быть произведена, чтобы поднять столб воды. Он включал
применение конденсации пара к
создание вакуума, в который будет стекать вода.

Рис. 4. — Аппарат Порта, а. d. 1601.

Порта описывается как математик, химик и
физик, удачливый джентльмен и увлеченный студент
науки.Его дом в Неаполе был местом встречи
для студентов, художников и деятелей науки, отличившихся
каждую ветку. Он изобрел волшебный фонарь и
камера-обскура, и описал это в своем комментарии к
«Пневматика». В своей работе [12] он описал эту машину
для подъема воды, как показано на рис. 4, который отличается от одного
показано Герой в использовании давления пара вместо
давление нагретого воздуха для вытеснения жидкости.

Реторта, или бойлер, устанавливается на бак, из которого
изогнутая труба выводит наружу воздух.Разжигается огонь
под ретортой образующийся пар поднимается к верхнему
часть резервуара, и его давление на поверхность
вода вытесняет его по трубе, и затем он попадает в
любая желаемая высота. Это было названо Porta улучшенным
«Фонтан героя» и получил название его «Паровой фонтан».
Он с безупречной точностью описал действие конденсации.
в создании вакуума, и набросал аппарат в
который создаваемый таким образом вакуум был заполнен водой, нагнетаемой
в результате давления внешней атмосферы.Его изобретения
по-видимому, никогда не применялись к практически
полезная цель. Мы еще не вышли из возраста
спекуляции, и только приближаются к сроку применения.
Тем не менее Porta имеет право на то, что [14] предложила
существенное изменение в этой последовательности, которое начинается
с Hero, и это не закончилось Watt.

Использование пара в фонтане Героя было по необходимости
шаг, хотя и менее поразительный, чем любой из последующих
модификации машины.В изобретении Порты тоже
Особо следует отметить отделение котла от
«форсирующее судно» — план, который часто называют оригинальным с
более поздних изобретателей, и как справедливое основание для особых
различие.

Грубая гравюра (рис. 4) выше скопирована с
книга Порта, и ясно показывает котел, установленный выше
печь, из двери которой видно выходящее пламя,
а выше — резервуар с водой. Открытие в
верх закрыт заглушкой, как показано на рисунке, и выпуск пара [15]
из котла в емкость рядом с верхом, вода
выбит через трубу слева, ведущую вверх от
дно резервуара.

Флоренс Риво, джентльмен из спальни [16]
Генрих IV и учитель Людовика XIII, утверждает М.
Араго, французский философ, с самого начала
как 1605 г., вода была заключена в оболочку бомбы и нагрета там.
взорвало бы снаряд, какими бы толстыми ни были его стены
быть сделано. Этот факт был опубликован в трактате Риво о
артиллерии в 1608 году. Он говорит: «Вода превращается в
воздух, и его испарение сопровождается мощным взрывом.”

В 1615 году Саломон де Каус, который был инженером
и архитектор при Людовике XIII. Франции, а затем в
нанят английского принца Уэльского, опубликовал работу
во Франкфурте под названием «Les Raisons des Forces Mouvantes»,
avec использует машины tant utile que plaisante », в которых
он проиллюстрировал свое предложение: «Вода будет с помощью
огонь, поднимись выше, чем его источник », описывая машину
предназначен для подъема воды за счет расширяющейся мощности пара.

Рис. 5. — Аппарат Де Кауса, а. d. 1605.

На приведенном здесь эскизе (рис. 5), который скопирован
из оригинала в «Les Raisons des Forces Mouvantes»,
и т. д. A — медный шар, содержащий воду; B , петух на
конец трубы, забирающей воду снизу, C ,
судна; D , кран, через который наполняется сосуд.
Эскиз, вероятно, был сделан самой рукой Де Кауса.

Машина Де Кауса, как и машина Порта, состояла, таким образом,
металлического сосуда, частично заполненного водой, и в котором труба
был подогнан, шел почти ко дну и открывался в
верхняя. Применяется огонь, пар, образованный его упругим
сила вытеснила воду по вертикальной трубе, подняв
его высота ограничена только желанием
строитель или прочность судна.

Рис. 6. — Паровая машина Бранки, а.d. 1629.

В 1629 году Джованни Бранка из итальянского города Лоретто,
описал в работе [13], опубликованной в Риме, ряд оригинальных
механические приспособления, среди которых была паровая машина
(Рис. 6), в котором пар, выходящий из котла,
столкнулся с лопатками горизонтального колеса. Это это
предлагалось применить для многих полезных целей.

[17] В это время в Англии проводились эксперименты.
что вскоре привело к полезному применению паровой энергии
к подъему воды.

Патент от 21 января 1630 г. был выдан Дэвиду.
Рамсай [14]
Карла I., который охватил ряд различных
изобретения. Это были: «1. Умножить и сделать
селитры в любом открытом поле, в нескольких сотках земли, достаточно
служить всем нашим владениям. 2. Поднять воду из
низкие ямы у костра. 3. Чтобы заставить работать любые мельницы.
стоячие воды постоянным движением без помощи ветра,
вода, или лошадь. 4. Готовить все тапистры без
любой ткацкий станок или ткацкий станок, когда-либо использовавшийся в этом королевстве.5. Сделать лодки, корабли и баржи, чтобы идти против сильных
ветер и прилив. 6. Сделать землю более плодородной, чем обычно.
7. Поднять воду с низин и майнс, и уголь.
Питтс, новым вей, еще не использовавшимся. 8. Сделать трудным
мягкое железо, а также медь, чтобы быть пушистой и мягкой,
не используется в этом королевстве. 9. Сделать желтый воск белым.
Verie Speedilie. »

Похоже, это первая достоверная ссылка на [18]
использование пара в искусстве, которое было найдено в английском языке
литература.Патентообладатель держал свой грант четырнадцать лет,
при условии уплаты ежегодного взноса в размере 3 6 фунтов стерлингов. 8 г. в
Корона.

Второй пункт формулы изобретения отличается применением пара,
язык был тем, что был тогда и в течение столетия
с половиной впоследствии, всегда занят в разговоре
его использования. Паровая машина во всех ее формах была
время, известное как «пожарная машина». Казалось бы, нет
совершенно невероятно, что третий, пятый и седьмой утверждения
также являются приложениями паровой энергии.

Томас Грант в 1632 году и Эдвард Форд в 1640 году также
запатентованные схемы, которые подробно не описаны,
для движения судов против ветра и прилива некоторыми новыми и
большая сила.

Доктор Джон Уилкинс, епископ Честерский, эксцентричный, но
ученый и проницательный ученый, описавший в 1648 г.
дымовая труба, более ранние olipiles и сила ограниченного
пара, и предположил в юмористической беседе, что
он считал вполне осуществимым — строительство
летающая машина.Он говорит: «Возможно, это не« высокое давление ».
могут быть использованы с преимуществом для перемещения крыльев такого же размера, как
«Рака» или «колесницы»? Инженер мог
Наверное, найду угол, который подойдет для угольной станции
возле некоторых «замков» (воздушных замков). Преподобный
Вит предложил применение дымового домкрата для
звон колокольчиков, мотание пряжи и качание
колыбель.

Епископ Уилкинс пишет в 1648 году («Математическая магия»):
фолипилов как знакомых и полезных устройств, и
описывает их как состоящие «из такого материала, который может
переносят огонь, имея небольшую ямку, в которую они наполняются
с водой, а из которой (при подогреве сосудов)
воздух исходит с сильным и продолжительным насилием.”
«Они, — добавляет епископ, — часто используются для увлекательных
и сокращение тепла при плавлении стекол или [19]
металлы. Они также могут быть придуманы для
различные другие приятные способы использования, например, для перемещения парусов в
камин-уголок, движение паруса которого можно применять
к переворачиванию вертела или тому подобному «.

Кирхер дает гравюру («Mundus Subterraneus»)
отображение последнего названного приложения липила; а также
Эркерн («Aula Subterranea», 1672 г.) дает иллюстрацию, иллюстрирующую
их применение для производства дутья при плавке
руды.Они, кажется, использовались часто, и во всех
части Европы в семнадцатом веке для выдувания
пожаров в жилых домах, а также на практике
различных профессий, а также для улучшения тяги дымоходов.
Последнее приложение очень часто возрождается
современный изобретатель.

Раздел II. Срок подачи заявки — Worcester,
Папен и Савери.

Далее мы встречаемся с первым случаем, когда экспансивная
сила пара должна была
применяется для выполнения важной и полезной работы.

В 1663 году Эдвард Сомерсет, второй маркиз Вустерский,
опубликовал любопытный сборник описаний своих изобретений,
изложены на непонятном и необычном языке, и
под названием «Век имен и масштабов изобретений»
я уже практиковал. »

Рис. 7. — Паровой фонтан Вустера,
а. d. 1650.

Одно из этих изобретений — устройство для подъема воды.
паром. Описание не сопровождалось
рисунок, но приведенный здесь эскиз (рис.7) is think (думается)
вероятно, чтобы очень походить на одно из его ранних изобретений.
внимательно.

Пар вырабатывается в котле и , а затем направляется в
сосуд и , уже почти заполненный водой, и оборудованный
как аппарат Де Кауса. Он гонит воду струей
через патрубок ф . Затем сосуд и отключают от
бойлер a , снова заполняется через трубу h , и операция
[20]
повторяется.Стюарт считает возможным, что маркиз
возможно даже сделали двигатель с поршнем, и
делает наброски. [15] Инструменты Порта и Де Кауса
были «паровыми фонтанами» и, вероятно, применялись, если использовались
вообще, чисто в декоративных целях. Маркиза
Вустера фактически использовался с целью
подъем воды для практических целей в Воксхолле, недалеко от
Лондон.

Эдвард Сомерсет, второй маркиз Вустера.

Как рано это изобретение было представлено в замке Раглан
Вустера не известно, но, вероятно, это не было
значительно позже 1628 г.В 1647 году Диркс показывает маркизу
вероятно, были заняты извлечением части
позже двигатель, который был установлен в Воксхолле, получив его [21]
материалы из W

Как работают самолеты | наука полета

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 24 августа 2020 г.

Мы считаем само собой разумеющимся, что можем летать с одной стороны света
к другому за считанные часы, но сто лет назад этот удивительный
способность летать по воздуху только что открылась.Какие
сделают ли братья Райт — пионеры механического полета
возраст, в котором около 100 000 самолетов поднимаются в небо каждый день
только в Соединенных Штатах? Конечно, они были бы поражены и
тоже в восторге. Благодаря их успешным экспериментам с
Самолет по праву признан одним из лучших
изобретения всех времен. Давайте подробнее разберемся, как это работает!

Фото: Вам нужны большие крылья, чтобы поднять такой большой самолет, как этот C-17 Globemaster ВВС США.Ширина крыльев составляет 51,75 м (169 футов), что немного меньше длины корпуса самолета, составляющей 53 м (174 фута).
Максимальный взлетный вес составляет 265 352 кг (585 000 фунтов), что примерно соответствует 40 взрослым слонам! Фото Майкла Бэттлса любезно предоставлено
ВВС США.

Как летают самолеты?

Если вы когда-нибудь видели, как взлетает или прилетает реактивный самолет
земли, первое, что вы заметите, — это шум
двигатели. Реактивные двигатели, представляющие собой длинные металлические трубы, непрерывно горящие.
поток топлива и воздуха намного шумнее (и намного мощнее), чем
традиционные винтовые двигатели.Вы можете подумать, что двигатели — это ключ к
самолет летит, но вы ошибаетесь. Вещи могут летать довольно счастливо
без двигателей, как планеры (самолеты без двигателей), бумажные самолетики,
и действительно, летающие птицы охотно показывают нам.

На фото: на самолет в полете действуют четыре силы. Когда самолет летит горизонтально с постоянной скоростью, подъемная сила крыльев точно уравновешивает вес самолета, а тяга точно уравновешивает сопротивление. Однако во время взлета или когда самолет пытается подняться в небо (как показано здесь), тяга двигателей, толкающих самолет вперед, превышает сопротивление (сопротивление воздуха), тянущее его назад.Это создает подъемную силу, превышающую вес самолета, которая поднимает самолет выше в небо. Фото Натанаэля Каллона любезно предоставлено ВВС США.

Если вы пытаетесь понять, как летают самолеты, вам нужно
ясно о разнице между двигателями и крыльями и
они делают разные работы. Двигатели самолета предназначены для его движения
вперед на большой скорости. Это заставляет воздух быстро течь над крыльями,
которые отбрасывают воздух вниз к земле, создавая восходящую силу, называемую подъемной силой, которая преодолевает сопротивление самолета.
вес и держит его в небе.Так что двигатели двигают самолет вперед,
пока крылья двигают его вверх.

Фото: Третий закон движения Ньютона объясняет, как двигатели и крылья работают вместе, заставляя самолет двигаться по небу. Сила горячего выхлопного газа, вылетающего назад от реактивного двигателя, толкает самолет вперед. Это создает движущийся поток воздуха над крыльями. Крылья заставляют воздух опускаться, и это толкает самолет вверх. Фото Сэмюэля Роджерса (с добавлением аннотаций Expainthatstuff.com) любезно предоставлено ВВС США. Подробнее о том, как работают двигатели, читайте в нашей подробной статье о реактивных двигателях.

Как крылья создают подъемную силу?

Одним предложением крылья поднимаются вверх, изменяя направление и давление воздуха, который врезается в них, когда двигатели стреляют в них по небу.

Перепад давления

Хорошо, крылья — это ключ к тому, чтобы что-то летало, но как они работают?
Крылья большинства самолетов имеют изогнутую верхнюю поверхность и более плоскую нижнюю поверхность, что делает
форма поперечного сечения, называемая аэродинамическим профилем (или аэродинамическим профилем, если вы британцы):

Фото: крыло с аэродинамическим профилем обычно имеет изогнутую верхнюю поверхность и плоскую нижнюю поверхность.Это
крыло самолета НАСА Centurion, работающего на солнечной энергии. Фото Тома Чиды любезно предоставлено Центром летных исследований Армстронга НАСА.

Во многих научных книгах и на веб-страницах вы найдете неверное объяснение того, как такой аэродинамический профиль создает подъемную силу. Это выглядит так: когда воздух движется по изогнутой верхней поверхности крыла, он должен пройти на дальше, чем на , чем воздух, который проходит под ним, поэтому он должен лететь на быстрее (чтобы преодолеть большее расстояние за то же время). Согласно принципу аэродинамики, названному Бернулли
По закону, быстро движущийся воздух находится под более низким давлением, чем медленно движущийся воздух, поэтому давление над крылом ниже, чем давление под ним, и это создает подъемную силу, которая приводит самолет в движение вверх.

Хотя это объяснение того, как работают крылья, часто повторяется, оно неверно: оно дает правильный ответ, но по совершенно неправильным причинам! Подумайте об этом на мгновение, и вы увидите, что, если бы это было правдой, акробатические самолеты не могли бы летать вверх ногами. Переворачивание самолета вызовет «опускание вниз», и он упадет на землю. Более того, вполне возможно спроектировать самолеты с аэродинамическими профилями, которые являются симметричными (смотрящими прямо на крыло), и при этом они по-прежнему создают подъемную силу.Например, бумажные самолетики (и сделанные из тонкого бальзового дерева) создают подъемную силу, даже если у них плоские крылья.

« Популярное объяснение слова» лифт «- обычное, быстрое, звучит логично и дает
правильный ответ, но также вводит неправильные представления, использует бессмысленную
физический аргумент и вводит в заблуждение уравнение Бернулли ».

Профессор Хольгер Бабинский, Кембриджский университет

Но стандартное объяснение подъемной силы проблематично и по другой важной причине: воздух, стреляющий над крылом, не должен идти в ногу с воздухом, идущим под ним, и ничто не говорит о том, что он должен проходить большее расстояние за то же самое время.Представьте себе две молекулы воздуха, которые достигают передней части крыла и разделяются так, что одна взлетает вверх, а другая свистит прямо под днищем. Нет причин, по которым эти две молекулы должны прибыть в заднюю часть крыла в одно и то же время: вместо этого они могут встретиться с другими молекулами воздуха. Этот недостаток в стандартном объяснении аэродинамического профиля получил техническое название «теория равного прохождения». Это просто причудливое название (неправильной) идеи о том, что воздушный поток разделяется на переднюю часть профиля и снова аккуратно встречается сзади.

Как аэродинамические крылья создают подъемную силу № 1: аэродинамический профиль разделяет входящий воздух, снижает давление верхнего воздушного потока и ускоряет оба воздушных потока вниз. Когда воздух ускоряется вниз, крыло (и самолет) движутся вверх. Чем больше аэродинамический профиль отклоняет путь встречного воздуха, тем большую подъемную силу он создает.

Так каково настоящее объяснение? Когда изогнутое крыло с аэродинамическим профилем летит по небу, оно отклоняет воздух и изменяет давление воздуха над и под ним.Это интуитивно очевидно. Подумайте, каково это, когда вы медленно идете через бассейн и чувствуете силу воды, толкающей ваше тело: ваше тело отвлекает
поток воды, когда он проталкивается через него, и крыло с аэродинамическим профилем делает то же самое (гораздо более драматично — потому что оно предназначено для этого). Когда самолет летит вперед, изогнутая верхняя часть крыла снижает давление воздуха прямо над ним, поэтому он движется вверх.

Почему это происходит? Когда воздух течет по изогнутой верхней поверхности, его естественный наклон должен двигаться по прямой линии, но изгиб крыла тянет его назад и вниз.По этой причине воздух эффективно растягивается в больший объем — такое же количество молекул воздуха вынуждено занимать больше места — и это то, что снижает его давление. По совершенно противоположной причине давление воздуха под крылом увеличивается: продвигающееся крыло сжимает молекулы воздуха перед собой в меньшее пространство. Разница в давлении воздуха между верхней и нижней поверхностями вызывает большую разницу в скорости воздуха (а не наоборот, как в традиционной теории крыла).Разница в скорости (наблюдаемая в реальных экспериментах в аэродинамической трубе) намного больше, чем можно было бы предсказать из простой теории (равнопроходной). Таким образом, если две наши молекулы воздуха разделяются спереди, одна, проходящая через верх, попадает в хвостовую часть крыла намного быстрее, чем та, которая проходит под нижней частью. Независимо от того, когда они прибудут, обе эти молекулы будут двигаться на вниз — и это помогает создать подъемную силу во втором важном направлении.

Промывка вниз

Если вы когда-либо стояли рядом с вертолетом, вы точно знаете, как он остается в небе: он создает огромный поток воздуха, который уравновешивает его вес.Винты вертолетов очень похожи на профили самолетов, но вращаются по кругу, а не движутся вперед по прямой, как в самолетах. Даже в этом случае самолеты создают потоки воды точно так же, как вертолеты — просто мы этого не замечаем. Промывка вниз не так очевидна, но так же важна, как и с измельчителем.

Этот второй аспект создания подъемной силы понять намного проще, чем разницу давления,
по крайней мере, для физика: согласно третьему закону движения Исаака Ньютона,
если воздух создает восходящую силу к самолету, самолет должен давать (равный и противоположный) нисходящий
сила в воздух.Таким образом, самолет также создает подъемную силу, используя свои крылья, выталкивая воздух за собой вниз.
Это происходит потому, что крылья не совсем горизонтальны, как вы могли предположить, а очень немного наклонены назад.
таким образом они попали в воздух под углом атаки. Наклонные крылья толкают вниз как ускоренный воздушный поток (сверху над ними), так и более медленно движущийся поток воздуха (снизу), и это создает подъемную силу. Поскольку изогнутая верхняя часть аэродинамического профиля отклоняет (толкает вниз) больше воздуха, чем более прямая нижняя часть (другими словами, значительно меняет путь входящего воздуха), она создает значительно большую подъемную силу.

Как крылья с аэродинамическим профилем создают подъемную силу №2: Изогнутая форма крыла создает область низкого давления над ним (красный цвет), которая создает подъемную силу. Низкое давление заставляет воздух ускоряться над крылом, а изогнутая форма крыла (и более высокое давление воздуха значительно выше измененного воздушного потока) вынуждает этот воздух создавать мощный поток вниз, также толкая самолет вверх. На этой анимации показано, как разные углы атаки (угол между крылом и набегающим воздухом) изменяют область низкого давления над крылом и подъемную силу, которую оно создает.Когда крыло плоское, его изогнутая верхняя поверхность создает умеренную область низкого давления и умеренную подъемную силу (красный). По мере увеличения угла атаки подъемная сила также резко увеличивается — до такой степени, что увеличение сопротивления приводит к срыву самолета (см. Ниже). Если мы наклоним крыло вниз, мы создадим более низкое давление под ним, и самолет упадет. Основан на учебном фильме 1941 года «Аэродинамика», который стал общественным достоянием военного ведомства.

Вам может быть интересно, почему воздух вообще стекает за крыло?Почему, например, он не ударяется о переднюю часть крыла, не изгибается сверху, а затем не продолжает двигаться в горизонтальном направлении? Почему используется обратная промывка, а не просто горизонтальная «обратная промывка»? Вернемся к нашему предыдущему обсуждению давления: крыло снижает давление воздуха непосредственно над ним. Выше, намного выше самолета, воздух по-прежнему имеет нормальное давление, которое выше, чем давление воздуха непосредственно над крылом. Таким образом, воздух с нормальным давлением над крылом толкает воздух с более низким давлением непосредственно над ним, эффективно «разбрызгивая» воздух вниз и за крыло при обратной промывке.Другими словами, перепад давления, создаваемый крылом, и поток воздуха позади него — это не две отдельные вещи, а неотъемлемая часть одного и того же эффекта: крыло с наклонным аэродинамическим профилем создает перепад давления, который вызывает обратный поток, и это производит лифт.

Теперь мы видим, что крылья — это устройства, предназначенные для выталкивания воздуха вниз. Легко понять, почему самолеты с плоскими или симметричными крыльями (или перевернутые каскадерские самолеты) все еще могут безопасно летать. Пока крылья создают нисходящий поток воздуха, самолет будет испытывать равную и противоположную силу — подъемную силу — которая будет удерживать его в воздухе.Другими словами, перевернутый пилот создает определенный угол атаки, который создает достаточно низкое давление над крылом, чтобы удерживать самолет в воздухе.

Сколько подъемника вы можете сделать?

Как правило, воздух, проходящий через верх и низ крыла, очень точно следует изгибу поверхностей крыла — точно так же, как вы могли бы проследить за ним, если бы рисовали его контур ручкой. Но по мере увеличения угла атаки плавный воздушный поток за крылом начинает разрушаться и становится более турбулентным, что снижает подъемную силу.При определенном угле (обычно около 15 °, хотя он бывает разным) воздух больше не течет плавно вокруг крыла. Сильно увеличилось лобовое сопротивление, сильно уменьшилась подъемная сила, и говорят, что у самолета заглохло, . Это немного сбивающий с толку термин, потому что двигатели продолжают работать, а самолет продолжает лететь; срыв просто означает потерю подъемной силы.

Фото: Как самолет глохнет: вот крыло с аэродинамической решеткой в ​​аэродинамической трубе, обращенное к набегающему воздуху под большим углом атаки.Вы можете видеть линии наполненного дымом воздуха, приближающиеся справа и отклоняющиеся от крыла по мере их движения влево. Обычно линии воздушного потока очень точно повторяют форму (профиль) крыла. Здесь из-за большого угла атаки воздушный поток разделился за крылом, а турбулентность и сопротивление значительно увеличились. У летящего таким образом самолета произойдет внезапная потеря подъемной силы, которую мы называем «сваливанием». Фото любезно предоставлено Исследовательским центром NASA в Лэнгли.

Самолеты могут летать без крыльев аэродинамической формы; вы узнаете это, если когда-либо делали бумажный самолетик — и это было доказано 17 декабря 1903 года братьями Райт.В их оригинальном патенте «Летающая машина» (патент США № 821393) ясно, что слегка наклоненные крылья (которые они называли «самолетами») являются ключевыми частями их изобретения. Их «самолетики» были просто кусками ткани, натянутыми на деревянный каркас; у них не было
профиль крыловой (aerofoil). Райт понял, что угол атаки имеет решающее значение: «В летательных аппаратах, характерных для данного изобретения, устройство поддерживается в воздухе из-за контакта между воздухом и нижней поверхностью одного или нескольких самолетов, контакт -поверхность представлена ​​под небольшим углом падения к воздуху.»[Выделение добавлено]. Хотя Райт были блестящими учеными-экспериментаторами, важно помнить, что им не хватало наших современных знаний в области аэродинамики и полного понимания того, как именно работают крылья.

Неудивительно, что чем больше крылья, тем большую подъемную силу они создают: удвоение площади крыла (это плоская область, которую вы видите при взгляде сверху) удваивает как подъемную силу, так и сопротивление, которое оно создает. Вот почему гигантские самолеты (например, C-17 Globemaster в нашем
верхнее фото) имеют гигантские крылья.Но маленькие крылья также могут создавать большую подъемную силу, если они двигаются достаточно быстро. Чтобы обеспечить дополнительную подъемную силу при взлете, у самолетов есть закрылки на крыльях, которые они могут выдвигать, чтобы опустить больше воздуха. Подъемная сила и сопротивление изменяются в зависимости от квадрата вашей скорости, поэтому, если самолет летит в два раза быстрее по отношению к набегающему воздуху, его крылья производят в четыре раза больше подъемной силы (и сопротивления). Вертолеты создают огромную подъемную силу, очень быстро вращая лопасти несущего винта (по сути, тонкие крылья, вращающиеся по кругу).

Крыловые вихри

Теперь самолет не сбрасывает воздух за собой совершенно чисто. (Вы можете представить, например, что кто-то выталкивает большой ящик с воздухом из задней двери военного транспортера, так что он падает прямо вниз. Но это не совсем так!) Каждое крыло фактически отправляет воздух вниз, создавая вращающийся вихрь (этакий мини-торнадо) сразу за ним. Это немного похоже на то, когда вы стоите на платформе на железнодорожной станции, и скоростной поезд мчится мимо, не останавливаясь, оставляя за собой то, что кажется огромным всасывающим вакуумом.В плоскости вихрь имеет довольно сложную форму, и большая его часть движется вниз, но не все. Огромный поток воздуха движется вниз по центру, но некоторое количество воздуха на самом деле закручивается вверх по обе стороны от законцовок крыльев, уменьшая подъемную силу.

Фото: законы Ньютона заставляют самолеты летать: самолет создает восходящую силу (подъемную силу), толкая воздух вниз к земле. Как видно из этих фотографий, воздух движется вниз не аккуратным потоком, а вихрем.
Помимо прочего, вихрь влияет на то, насколько близко один самолет может лететь позади другого, и это особенно важно вблизи аэропортов, где все время движется множество самолетов, создавая сложные модели турбулентности в воздухе.Слева: цветной дым показывает вихри на крыльях реального самолета. Дым в центре движется вниз, но за кончики крыльев движется вверх. Справа: как вихрь появляется снизу.
Белый дым показывает тот же эффект в меньшем масштабе при испытании в аэродинамической трубе. Обе фотографии
любезно предоставлено Исследовательским центром НАСА в Лэнгли.

Как управляют самолеты?

Что такое рулевое управление?

Управлять чем угодно — от скейтборда или велосипеда до автомобиля.
или гигантский реактивный самолет — означает, что вы меняете направление, в котором он движется.С научной точки зрения, изменение чего-то
направление движения означает, что вы меняете его скорость , то есть скорость, которую он имеет в определенном направлении. Четный
если он движется с той же скоростью, если вы меняете направление движения, вы меняете скорость. Что-то менять
Скорость (включая направление движения) означает, что вы ускоряете его . Опять же, не имеет значения, останется ли скорость
то же самое: изменение направления всегда означает изменение скорости и ускорения.Законы движения Ньютона говорят нам, что
вы можете ускорить что-либо (изменить его скорость или направление движения) только с помощью силы — другими словами,
толкать или тянуть его как-то. Короче говоря, если вы хотите управлять чем-то, вам нужно приложить силу к
Это.

Фото: Управление самолетом С-17 по крутому крену.
Фото Рассела Э. Кули IV любезно предоставлено ВВС США.

Другой способ взглянуть на рулевое управление — подумать о нем как о том, чтобы что-то перестало двигаться по прямой и начало двигаться.
по кругу.Это означает, что вы должны дать ему то, что называется
центростремительная сила. Вещи, которые движутся по кругу
(или рулевого управления по кривой, которая является частью круга) всегда есть что-то, что действует на них, чтобы дать им центростремительную силу.
Если вы ведете автомобиль на повороте, центростремительная сила создается за счет трения между четырьмя шинами и дорогой.
Если вы едете по кривой на скорости, часть вашей центростремительной силы исходит от шин, а часть — от
наклоняясь в изгиб. Если вы катаетесь на скейтборде, вы можете наклонить деку и наклониться, чтобы ваш вес помогал
центростремительная сила.В каждом случае вы движетесь по кругу, потому что что-то обеспечивает центростремительную силу, которая тянет вас.
путь от прямой до кривой.

Рулевое управление в теории

Если вы находитесь в самолете, очевидно, что вы не соприкасаетесь с землей, поэтому откуда берется центростремительная сила?
чтобы помочь тебе держаться по кругу? Точно так же, как велосипедист, наклоняющийся в поворот, самолет «наклоняется» в поворот. Рулевое управление
включает крен , где самолет наклоняется в одну сторону и одно крыло опускается ниже, чем другое.Самолет
общий подъемник наклонен под углом, и, хотя большая часть подъемника по-прежнему направлена ​​вверх, некоторые теперь действуют вбок. Это боком
Часть подъемника обеспечивает центростремительную силу, которая заставляет самолет двигаться по кругу. Поскольку там меньше лифта
действуя вверх, вес самолета меньше уравновешивается. Вот почему поворот самолета по кругу сделает
он теряет подъемную силу и высоту (высоту), если пилот не делает что-то еще для компенсации, например, использует лифты (поверхности управления полетом в задней части самолета), чтобы увеличить угол атаки и, следовательно, снова поднять подъемную силу.

Изображение: Когда самолет кренится, подъемная сила, создаваемая его крыльями, наклоняется под углом. Большая часть подъемной силы по-прежнему действует вверх, но некоторые наклоняются в одну сторону, обеспечивая центростремительную силу, которая заставляет самолет вращаться по кругу. Чем круче угол крена, тем больше подъемная сила наклонена в сторону, тем меньше поднимается сила, чтобы уравновесить вес, и тем больше потеря высоты (если пилот не компенсирует).

Рулевое управление на практике

В кабине есть рулевое управление, но это единственное, что у самолета общего с автомобилем.Как управлять чем-то, что летит по воздуху на высокой скорости? Просто! Вы заставляете воздушный поток проходить мимо крыльев с каждой стороны по-разному.
Самолеты перемещаются вверх и вниз, поворачиваются из стороны в сторону и останавливаются комплексом
Набор подвижных закрылков под названием , рули на передней и задней кромках крыльев и оперения. Они называются элеронами, рулями высоты, рулями направления, интерцепторами и воздушными тормозами.

Фотография: На C-17 Globemaster более 20 поверхностей управления.При взгляде сверху они включают в себя: четыре руля высоты (внутренний и внешний), два руля направления (верхний и нижний),
и два стабилизатора на хвосте; плюс восемь интерцепторов, четыре закрылка и два элерона на крыльях.
Фото Тиффани А. Эмери любезно предоставлено ВВС США с аннотацией, предоставленной Expainthatstuff.com.

Теперь управлять самолетом очень сложно, и я не пишу здесь руководство для пилота: это всего лишь очень базовое введение в науку о силах и движении применительно к самолетам. Для простого обзора всех различных элементов управления плоскостью
и как они работают, взгляните на статью Википедии о управляющих поверхностях.Основное введение НАСА в полет содержит хороший рисунок
органы управления кабиной самолета и их использование для управления самолетом. Более подробную информацию вы найдете в официальном FAA.
Справочник пилота по аэронавигационным знаниям (Глава 6 посвящена управлению полетом).

Один из способов понять управляющие поверхности — построить себе бумажный самолетик и поэкспериментировать. Первый,
Постройте себе простой бумажный самолетик и убедитесь, что он летит по прямой. Затем отрежьте или разорвите заднюю часть крыльев, чтобы
элероны.Наклоните их вверх и вниз и посмотрите, какой эффект
они занимают разные должности. Наклоните один вверх и другой вниз и посмотрите, какая разница. Затем попробуйте сделать новый самолет с одним крылом больше другого (или тяжелее, добавив скрепки). Способ заставить бумажный самолетик поворачиваться — это заставить одно крыло генерировать большую подъемную силу, чем другое, — и вы можете сделать это разными способами!

Другие части самолета

Фото: Братья Райт очень научились летать,
тщательно проверяя каждую особенность своих самолетов.Здесь они изображены во время одного из их первых полетов с двигателями 17 декабря 1903 года. Предоставлено NASA / Internet Archive.

Вот некоторые другие ключевые части самолетов:

• Топливные баки : Вам нужно топливо, чтобы привести самолет в действие — много его. An
  Airbus A380 вмещает более 310 000 литров (82 000 галлонов США) топлива,
  что примерно в 7000 раз больше, чем у обычного автомобиля! Топливо
  надежно упакован в огромные крылья самолета.
• Шасси : Самолеты взлетают и приземляются на прочные колеса и
  шины, которые быстро втягиваются в шасси (самолет
  днище) с помощью гидроцилиндров для уменьшения лобового сопротивления (сопротивления воздуха) при
  они в небе.
• Радио и радар : братьям Райт пришлось летать на своих
  новаторский самолет Китти Хок полностью на виду. Это не имело значения
  потому что он пролетел у земли, пробыл в воздухе всего 12 секунд, и не было
  другие самолеты, о которых нужно беспокоиться! В наши дни небо заполнено
  самолеты, которые летают днем, ночью и в любую погоду.
  Радио, радары и спутниковые системы необходимы для навигации.
• Герметичные кабины : давление воздуха падает с высотой
  над поверхностью Земли — вот почему альпинистам необходимо использовать кислород
  цилиндры для достижения большой высоты.Вершина Эвереста — это
  чуть менее 9 км (5,5 миль) над уровнем моря, но реактивные самолеты обычно
  летали на больших высотах, и военные самолеты летали
  почти в три раза выше! Вот почему у пассажирских самолетов
  герметичные кабины: те, в которые постоянно нагнетается нагретый воздух
  чтобы люди могли нормально дышать. Военные летчики избегают проблемы,
  ношение масок для лица и герметичных костюмов.

Котлы длительного горения, газификация твердого топлива

Технологический прогресс не стоит на месте, если раньше тепло подавалось из топки, то теперь нужно только включить котел.Первыми котлами было сложно управлять, для того, чтобы тепло подавалось исправно, нужно класть дрова и следить за температурой.

Сейчас создано и внедрено современное оборудование, которое может работать без перебоев и без вмешательства человека. Например, котлы длительного горения, твердотопливные газогенераторы, работают на горючих гранулах или пеллетах. Их формируют из стружки, опилок, торфа и т.д. Обратите внимание, чтобы выбрать и купить котлы твердотопливные газовые Вы можете воспользоваться ссылкой котлы.org.ua/boiler.html посмотрите прямо сейчас, что предлагают специи и сколько это стоит.

Принцип его следующий:

• В загрузочную камеру кладут дрова и поджигают.
• Горение дров, температура 300-900 градусов.
• При отсутствии кислорода в процессе гниения древесины в камере образуется газ.
• Газ собирается в специальной камере сгорания и смешивается с воздухом, образуя горючую смесь. Он забирает тепло в комнату.

Весь процесс сгорания называется пиролизом. Самое главное — ограничьте доступ кислорода, иначе процесс не удастся. Газификационный котел похож на обычную духовку, потому что в обоих случаях дрова. Их главное отличие в том, что котел может обогревать здание длительно и непрерывно, чего нельзя сказать о топке, тепло которой требует дополнительной посадки дров.

Газовый котел имеет свои преимущества:

• Поскольку дрова выгорают, постоянная чистка котла не требуется.
• В процессе сгорания выделяется небольшое количество вредных веществ. Отходы используются для последующего сжигания.
• Процесс горения и обогрева помещения составляет 12 часов, без дополнительных дров.
• Работает на любом топливе.
• Котел сам поддерживает температуру.

Пиролизные котлы имеют свою область применения. Очень хорошо его установите там, где работают плотники, потому что в процессе их работы образуются отходы, которые идеально подходят для работы котла.Для частного дома этот котел не совсем подходит, ведь вам нужно будет заготавливать дрова. И это не всем под силу, потребуется просушка древесины.

Для того, чтобы котел прослужил дольше, необходимо:

• Котельная, что поможет обеспечить работу котла. Для каждого котла требуется собственное оборудование, но для каждого потребуется циркуляционный насос, гребенчатый и ленточный смеситель.
• Правильно спроектированный дымоход.
• Все необходимые радиаторы и трубы.
• Установлен бойлер горячей воды.
• Если все установлено правильно, этот котел прослужит долгие годы.

При выборе котла нужно определиться, на какое топливо вы можете поставлять. Чаще всего это деревянные, их следует предварительно просушить. Если сравнить уголь и дрова, последние в процессе горения выделяют гораздо меньше экологически опасных отходов. Из-за некачественного топлива возможен выход из строя, за этим нужно внимательно следить, ведь невнимательность может привести к большим расходам.

Для выбора подходящего котла необходимо:

• Для установления энергетической независимости. Смысл газификационного котла — это ежедневная работа, т.е. работа — одно дерево. Отопительное оборудование должно работать и при отсутствии электричества.
• Мощность, которая рассчитывается от площади помещения. Не нужно брать большой и мощный котел. Требуемая мощность: 1 киловатт на каждый квадратный метр помещения.
• Проверить наличие дополнительных устройств для котла.
• Определить, из какого материала вам нужен котел. Лучше всего выбирать чугунные, они менее подвержены коррозии и поэтому прослужат намного дольше, лучше выдерживают высокие температуры.
• Сейчас существует множество типов котлов, особенно популярны двухконтурные, которые могут обогревать помещение и обеспечивать подачу горячей воды.

Лучше всего выбирать котел с нижней камерой сгорания. Во-первых, эти котлы намного лучше котлов с верхним сгоранием.Во-вторых, в них очень часто бывает несколько камер сгорания, что позволяет частичкам древесины гореть. В-третьих, экономия, так как обогрев помещения намного лучше.

Самое главное при выборе котла — определиться с его функциональностью. Все большую популярность приобретают газовые котлы, они экологически чистые, эффективные и экономичные. Все их недостатки компенсируются достоинствами. Установив такой котел, на десятилетия обезопасите себя от головной боли по поводу отопления.