第483章 【＃第一次工业革命——蒸汽机 2＃】

【时间：1712年。

人物：托马斯·纽科门。

地点：Y国。

制造物品：纽科门蒸汽机。

背景情况：

因为Y国当时煤矿和锡矿的淹水问题严重，纽科门作为铁匠，其店铺专为采矿业设计、制造和销售工具，纽科门熟悉矿井排水难题，见到这样的情况，纽科门决心改进抽水方法。

于是他开始了不断的探索与研究，在借鉴丹尼斯·帕潘、托马斯·塞维利经验的基础上，最终制造出纽科门蒸汽机。

纽科门蒸汽机的结构原理：

纽科门蒸汽机主要由汽缸、活塞、连杆、横梁、水泵等部件组成。

锅炉产生的蒸汽进入汽缸，推动活塞向上运动，活塞通过连杆带动横梁，横梁另一端连接水泵抽水。

随后，向汽缸内喷入冷水，使蒸汽迅速冷凝形成真空，在大气压力的作用下，活塞被压回汽缸底部，完成一次循环。

纽科门蒸汽机的性能特点：

这台蒸汽机的汽缸活塞直径为30.48厘米，每分钟往复12次，功率为5.5马力，可将水提升到一定高度，能满足当时矿井排水的基本需求。

不过，其热效率较低，燃料消耗量大，仅适用于煤矿等燃料充足的地方。

但即便如此，纽科门蒸汽机也是一跨时代的进步，被广泛使用了半个多世纪，拉开了“划时代”的序幕。】

【但蒸汽机的历程，这样就结束了吗？并没有！

时间来到1763年！

人物：瓦特。

地点：Y国

在1763年的某天，当时学校请瓦特修理一台纽科门蒸汽机。

而在修理过程中瓦特发现了当时的纽科门蒸汽机在矿井排水等方面虽有应用，但存在诸多缺陷，如需要反复加热气缸，导致大量热能浪费，煤炭消耗大，效率不高，难以满足工业生产快速发展的需求。

于是瓦特决心制造一台更高效的蒸汽机。

1764年，瓦特在修理纽科门蒸汽机模型时，开始深入思考其改进方法，并于1765年想到了独立冷凝器的设计，这是他的第一项关键发明，解决了蒸汽机热能浪费的问题.

随后，瓦特与Y国化学家、物理学家约瑟夫·布莱克合作，制造了一台小型试验发动机，并得到了工业铁厂卡伦公司创始人约翰·罗巴克的支持，与其合作继续研发瓦特蒸汽机。

1769年，瓦特取得了“一种减少火力发动机中蒸汽和燃料消耗的新发明方法”的专利之后，他不断对蒸汽机的设计进行优化，采用了双作用气缸结构，使蒸汽能够交替推动活塞的两端，进一步提高了蒸汽机的效率和动力输出的平稳性。

除了以上几个方面，瓦特还改进了蒸汽机的传动系统，用连杆机构取代了传统的链条连接，提高了机械效率，降低了能量损失，使蒸汽机能够更好地应用于各种工业场景。

瓦特的一系列改进，使蒸汽机的效率大幅提高，成为了一种高效、实用的动力机械，为工业革命提供了强大的动力支持。

1776年，瓦特制造出第一台有实用价值的蒸汽机，并得到广泛应用，推动了工业生产的机械化进程，促使工厂摆脱了对自然能源的依赖，促进了煤炭开采、机械制造等相关产业的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，使人类社会进入了“蒸汽时代”。

说起瓦特蒸汽机的原理为：利用水在加热后产生的蒸汽膨胀推动活塞做功，将蒸汽的内能转化为机械能。蒸汽在气缸内推动活塞向上运动，当活塞到达一定位置时，蒸汽排出，气缸内压力降低，活塞在外部压力作用下向下运动，如此往复，实现连续的动力输出。

其内部结构主要由：锅炉、气缸、活塞、冷凝器、传动机构等部分组成。

锅炉产生高温高压蒸汽，蒸汽进入气缸推动活塞运动，做功后的蒸汽排入冷凝器冷却凝结成水，形成循环。传动机构则将活塞的往复运动转化为其他形式的机械运动，以满足不同的工作需求。】

各朝代的工匠们都在加紧记录。

光幕这次讲的极其详细，如果这他们还研究不出来，那之前……光幕视频里说的九族消消乐可能是戏称，但这次陛下是真的会来一场九族消消乐。

……

评论区

[此时期，我们大清的乾隆正在全国宣称自己是十全老人。]

十全老人本人·乾隆：……好了，以后谁也不许再说十全老人。

[快收藏，快收藏，这都是我穿越后要用的知识。]

[楼上，你觉得你穿越之后还能拿到手机吗？]

[你这个问题……问的好。]

[穿越到古代后，橡胶没地方来怎么办？]

[搜橡胶草，新疆就就有，现在最高亩产20公斤，古代没有化肥，自己叫人多培育一下5～10公斤有是的。]

[不行，那玩意含胶量太低了，古代可没法培育出20％含胶量的橡胶草。而且那玩意产量还不行。用杜仲胶代替吧。虽然报废率高，最多就是多带几条轮胎上路吧。]

[其实产量还可以，只要这玩意不占耕地。适合新疆陕甘宁那种种不出庄家的盐碱地。]

[我刚刚查了，原始产量太差了，所以牧民都不想种植。当然种在盐碱地确实可以治理环境。但是太远了，成本太高了。一辆蒸汽车不得一万两起步。]

[这不可能一步到位，先制造出来，再慢慢降低成本呗，不都是这么过来的吗？]

[其实可以造船去南美洲找橡胶树。]

[M拉西亚已经有了，不用跑这么远。]

[不不不，M来西亚，东南亚，云南，海南的橡胶树都是后来从南美引进的。]

[穿越之后直接制作蒸汽机，步入蒸汽时代，我就是这个时代的王。]

[穿越第一部你得有钱，然后要请人刮研标准平面。再后面想一系列办法手搓车铣刨磨。才有后面蒸汽机的事，不用怀疑我说的。你看我是干什么的就知道了。]

[17世纪就有蒸汽机了，那时候哪有机床？]

[只是没有精加工的机床，粗糙的加工机床是有的。

制造蒸汽机的最大问题不是机床，是金属工艺。蒸汽机燃烧后产生的蒸汽，需要在一个密封的容器中进行气体压缩，只有压缩后的气体才能产生足够的动能推动飞轮。

蒸汽机的关键一步就是气体的密封腔除了要密封，还要有足够的刚性和耐腐蚀性。不然气体一进去，因为刚性不够，压缩的过程中就会导致炸腔。想制造蒸汽机，首先解决金属工艺问题，解决不了这个，就等着炸腔吧。]

工部：这个要记下来，记下来，记下来！[逐渐记冒烟的笔.jpg]

[蒸汽机太复杂了，我还是喜欢玩三相交流电动机和无刷电机。]

[物理学的尽头就是烧开水。]

[硅钢跟轴承的难度非常高，华夏1978年才自己生产冷锻硅钢。]

[穿越了还是要蒸汽发电。]

[我觉得吧？最简单的还是电！车镗刨铣可以先用水轮机(水车)提供动力，钳工解决了，发电机电动机还难么？至于点灯先别想了，那玩意看着简单，其实一点也不容易。]

[你大概不知道制造铁芯用硅钢难度有多高吧……]

[你说的硅钢法拉第知道么？能产生电磁转矩就可以了，就非得用硅钢么？你的想法无非就是定子是线圈，转子磁芯。

我要是把定子和转子都做成线圈的呢？再说谁规定转子必须是芯儿呢？先解决有无问题，再慢慢改进就好了，咋滴世界第一台蒸汽机就能上火车啊？]

[蒸汽机原理不难，难的是气缸材料和密封材料。]

[所以，穿越搞蒸汽轮机烧炉子吹风扇轮组简单耐造效能高。]

[铸铁就行。]

[铸铁可保证不了活塞和气缸壁间的密封性。]

[别想这么多了，穿越了也用不上，除非穿越到清朝时期还能靠点谱。

蒸汽机之所以会出现，是由于人类金属冶炼技术大进步之后，自然而然带来的科技进步，你去古代，哪怕你知道蒸汽机的原理，也做不出来。]

[怎么会？古代也会炼铁锻钢啊。]

[刚度达不到。]

[刚度不够就把缸体变厚，办法总比困难多，你总不能一下子就让他们达到咱们现在这种技术。]

[慢慢儿来呗，琢磨琢磨就出来了，不要小看古人的智慧。]

[……]


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