Steam Engine Puzzle

Steam Engine Puzzle

محرك البخار هو محرك حراري يؤدي العمل الميكانيكي باستخدام Steam كسوائل عمل.

يعود استخدام الماء المغلي لإنتاج حركة ميكانيكية أكثر من 2000 عام ، ولكن الأجهزة المبكرة لم تكن عملية. المخترع الأسباني Jerónimo de Ayanz Y Beaumont في عام 1606 محرك البخار الأول. في عام 1698 ، حصل توماس سافري على مضخة بخار استخدمت البخار في ملامسة مباشرة مع المياه التي يتم ضخها. استخدمت مضخة البخار في Savery بخار التكثيف لإنشاء فراغ وسحب الماء إلى غرفة ، ثم طبقت البخار المضغوط لزيادة ضخ الماء. كان محرك Thomas Newcomen في الغلاف الجوي أول محرك بخار حقيقي حقيقي باستخدام مكبس ، وتم استخدامه في عام 1712 لضخه في منجم.

في عام 1781 ، حصل جيمس وات على محرك بخار أنتج حركة دوارة مستمرة. [1] مكّنت محركات Watt التي يبلغ طولها عشرة حصان مجموعة واسعة من آلات التصنيع. يمكن تحديد موقع المحركات في أي مكان يمكن الحصول فيه على المياه والفحم أو الوقود الخشبي. بحلول عام 1883 ، أصبحت المحركات التي يمكن أن توفر 10000 حصان ممكنًا. [2] يمكن أيضًا تطبيق محركات البخار على مركبات مثل محركات الجر وقاطرات السكك الحديدية. كان محرك البخار الثابت مكونًا رئيسيًا للثورة الصناعية ، مما سمح للمصانع بتحديد مكان وجود الطاقة المائية غير متوفرة.

محركات البخار هي محركات احتراق خارجي ، [3] حيث يكون سائل العمل منفصلًا عن منتجات الاحتراق. يمكن استخدام مصادر حرارة غير الاحتراق مثل الطاقة الشمسية أو الطاقة النووية أو الطاقة الحرارية الأرضية. تسمى الدورة الديناميكية الحرارية المثالية المستخدمة لتحليل هذه العملية دورة رانكين. في الدورة ، يتم تسخين الماء ويتحول إلى بخار داخل غلاية تعمل بضغط عالي. عند توسيعها عبر المكابس أو التوربينات ، يتم العمل الميكانيكي. ثم يتم تكثيف بخار الضغط المنخفض وضخه مرة أخرى في المرجل.

بشكل عام ، يمكن أن يشير مصطلح محرك البخار إلى نباتات البخار المدمجة (بما في ذلك الغلايات وما إلى ذلك) مثل قاطرات البخار بالسكك الحديدية والمحركات المحمولة ، أو قد يشير إلى مكبس أو آلات التوربينات وحدها ، كما هو الحال في محرك الحزمة ومحرك البخار الثابت. تعتمد الأجهزة المتخصصة مثل المطارق البخارية وسائقي كومة البخار على البخار المرفق من غلاية منفصلة. ظلت محركات البخار من نوع المكبس الترددي هي المصدر المهيمن للطاقة حتى أوائل القرن العشرين ، عندما أدى التقدم في تصميم المحركات الكهربائية ومحركات الاحتراق الداخلي تدريجياً إلى استبدال محركات البخار المعاملة بالمثل (المكبس) في الاستخدام التجاري ، وصعود التوربينات البخارية في توليد الطاقة. [4] بالنظر إلى أن الغالبية العظمى من توليد الكهرباء في جميع أنحاء العالم يتم إنتاجها بواسطة محركات البخار من نوع التوربينات ، فإن "سن البخار" مستمر مع مستويات الطاقة إلى ما هو أبعد من مطلع القرن التاسع عشر.