蒸汽机消耗的蒸汽称为什么率

瓦特改良的蒸汽机

蒸汽机的发明是世界近代史上具有划时代意义的大事，它吹响了工业革命的号角，使人类进入到了蒸汽时代。蒸汽机有很大的历史作用，它曾推动了机械工业甚至社会的发展。随着它的发展而建立的热力学和机构学理论为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础，蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。

蒸汽机可分为单作用式和双作用式，它是按蒸汽在活塞一侧或两侧工作而分的；而按汽缸布置方式，可分为立式和卧式；按蒸汽在一个汽缸中膨胀或依次连续在多个汽缸中膨胀，可分为单胀式和多胀式；按蒸汽在汽缸中的流向，可分为回流式和单流式；按排汽方式和排汽压力，可分为凝汽式、大气式和背压式。

世界上最早的蒸汽机是由古希腊数学家希罗在公元1世纪发明的汽转球，它可以说是世界上第一台蒸汽机，但只是一个玩具而已。大约在1679年，法国的物理学家丹尼斯·巴本在观察蒸汽冒出他的高压锅时，然后制造了第一台蒸汽机的工作模型。同在此时的萨缪尔·莫兰也提出了蒸汽机的主意。

世界上第一台实用的蒸汽提水机是由萨弗里制成的，他凭借这台机器，于1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利。他是这样让机器工作的:将一个蛋形容器先充满蒸汽，然后关闭进汽阀，在容器外喷淋冷水使容器内蒸汽冷凝而形成真空。打开进水阀，矿井底的水由于大气压力作用经进水管吸入容器中；关闭进水阀，重开进汽阀，靠蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出。待容器中的水被排空而充满蒸汽时，关闭进汽阀和排水阀，重新喷水，使蒸汽冷凝。这样的反复循环，让两个蛋形容器交替工作，就能连续排水。

蒸汽机的发明者其实并不是瓦特，在他之前就已经出现了蒸汽机，这种蒸汽机就是纽科门蒸汽机。不过，纽科门蒸汽机的耗煤量大并且效率也低。1764年，瓦特在为格拉斯哥大学修理纽科门蒸汽机模型时，注意到了这一缺点，并且在1765年发明了设有与汽缸壁分开的凝汽器的蒸汽机，并于同年取得了英国的专利。瓦特蒸汽机在初期时仍用平衡杠杆和拉杆机构来驱动提水泵，而且装设了抽气泵，让在机器里的凝结水和空气从凝汽器中抽除。他为了减少冷凝损失，就在汽缸外壁加装夹层，用蒸汽加热汽缸壁的方法以减少损失。

1782年前后，瓦特又将他的机器进一步改进，完成了两项重要发明:在活塞工作行程的中途，关闭进汽阀，使蒸汽膨胀做功以提高热效率；使蒸汽在活塞两面都做功(双作用式)，以提高输出功率。这时的活塞既要向下拉动杠杆又要向上推动杠杆，扇形平衡杠杆和拉链已不再适用。瓦特注意到了这一点，便发明了平行四边形机构，而且在18世纪末时，他还在蒸汽机上使用了曲柄连杆机构。蒸汽机由于瓦特的创造性工作得到迅速发展，使原来只能提水的机械成为了可以普遍应用的蒸汽机，并且蒸汽机的热效率成倍提高，煤耗大大下降。所以，瓦特是蒸汽机的改良者而不是发明者。

从1776年开始，人们进行了在船舶上采用蒸汽机作为推进动力的实验并不断改进。到了1807年，美国的富尔顿制成了世界上第一艘实用的明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙”号。在这以后，蒸汽机在船舶上作为推进动力达百余年之久。

英国的特里维西克在1801年时提出了可移动蒸汽机的概念。到了1803年，煤矿区首先出现了这种利用轨道的可移动蒸汽机，这就是机车的雏型。英国的史蒂芬孙将机车不断改进，并在1829年创造了“火箭”号蒸汽机车。载有30位乘客的一节车厢被这辆机车拖带着，达到了46千米/小时的时速，这在各个国家引起重视，并由此开创了铁路时代。

19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用，这就是人们所说的“蒸汽时代”。

在20世纪初，蒸汽机的发展达到了顶峰。它具有恒扭矩、可变速、可逆转、运行可靠、制造和维修方便等优点，因此曾被广泛用于电站、工厂、机车和船舶等各个领域中，特别是在军舰上，它成了当时唯一的原动机。

蒸汽机的出现让人类的生产和生活得到了改变，并且使各个国家的经济得到了极快的发展。而且，由于蒸汽机的广泛使用而出现的工业革命生产力，达到了人类历史上从未有过的高度，并且使资本主义社会实现了第一次飞跃，创造了巨大的社会财富。