Паровая машина — тепловой двигатель, преобразующий энергию водяного пара в механическую работу. Двигатель промышленной революции XVIII-XIX веков. КПД 5-15%.
🚂Паровые машины
Преобразуют энергию пара в механическую работу. Двигатели промышленной революции XVIII-XIX веков. КПД 5-15%.
📖5 мин чтения📊Уровень 6🗺️2 подтем📅19 февраля 2026 г.
🗺️ Mind Map
Загрузка карты...
Принцип работы
Вода нагревается в котле до кипения. Пар под давлением поступает в цилиндр, толкает поршень. Шатун передаёт движение на коленчатый вал или балансир. Отработанный пар конденсируется или выбрасывается в атмосферу.
Машины одностороннего действия: пар давит только с одной стороны поршня. Двухстороннего: пар подаётся попеременно с обеих сторон — удвоение мощности.
Эволюция паровых машин
| Год | Изобретатель | Вклад | КПД |
|---|---|---|---|
| 1712 | Томас Ньюкомен | Атмосферная машина для откачки воды из шахт | 0,5% |
| 1769 | Джеймс Уатт | Отдельный конденсатор, двойное действие | 2-4% |
| 1804 | Ричард Тревитик | Первый паровоз (высокое давление) | 3-5% |
| 1829 | Джордж Стефенсон | «Ракета» — практичный паровоз | 6% |
| 1880-е | Компаундные машины | Многоступенчатое расширение пара | 10-15% |
Машина Уатта
Ключевые улучшения Джеймса Уатта (1769-1784):
Отдельный конденсатор — пар конденсируется вне цилиндра. Цилиндр остаётся горячим, не тратится энергия на его нагрев каждый цикл. КПД вырос с 0,5% до 2-3%.
Двойное действие — пар подаётся с обеих сторон поршня. Мощность удвоилась.
Центробежный регулятор — автоматическое поддержание оборотов. Первая система автоматического управления.
Паровозы
Ричард Тревитик построил первый паровоз в 1804 году. Джордж Стефенсон создал «Ракету» (1829), победившую на Рейнхиллских испытаниях: скорость 48 км/ч.
К 1900 году паровозы развивали 120+ км/ч. Mallard (Великобритания, 1938) — рекорд 202,8 км/ч. Последние паровозы выпускались в Китае до 1999 года.
Значение для истории
Паровая машина — первый универсальный двигатель. До неё — только мускульная сила, вода, ветер. Фабрики освободились от рек, появились города промышленного типа. Железные дороги связали континенты.
Паровой флот: «Great Eastern» (1858) — 19 000 тонн, трансатлантические рейсы. К 1900-м паровые турбины вытеснили поршневые машины на кораблях.
Информация об изображении
Статус
Требуется:Нет
Обработка:Не требуется
❓Часто задаваемые вопросы
КПД 5-15% — большая часть тепла уходит с выхлопом и теряется в котле. Термодинамический предел (цикл Карно) для пара 100-300°C — около 30%. Реальные потери на трение, теплопередачу, неполное расширение.