In 1759 Watt's friend, John Robison, called his attention to the use of steam as a source of motive power.[17] The design of the Newcomen engine, in use for almost 50 years for pumping water from mines, had hardly changed from its first implementation. Watt began to experiment with steam, though he had never seen an operating steam engine. He tried constructing a model; it failed to work satisfactorily, but he continued his experiments and began to read everything he could about the subject. He came to realise the importance of latent heat—the thermal energy released or absorbed during a constant-temperature process—in understanding the engine, which, unknown to Watt, his friend Joseph Black had previously discovered some years before. Understanding of the steam engine was in a very primitive state, for the science of thermodynamics would not be formalised for nearly another 100 years.
In 1763, Watt was asked to repair a model Newcomen engine belonging to the university.[17] Even after repair, the engine barely worked. After much experimentation, Watt demonstrated that about three-quarters of the thermal energy of the steam was being consumed in heating the engine cylinder on every cycle.[18] This energy was wasted because later in the cycle cold water was injected into the cylinder to condense the steam to reduce its pressure. Thus by repeatedly heating and cooling the cylinder, the engine wasted most of its thermal energy rather than converting it into mechanical energy.
Watt's critical insight, arrived at in May 1765,[19] was to cause the steam to condense in a separate chamber apart from the piston, and to maintain the temperature of the cylinder at the same temperature as the injected steam by surrounding it with a "steam jacket."[18] Thus very little energy was absorbed by the cylinder on each cycle, making more available to perform useful work. Watt had a working model later that same year.
The ruin of Watt's cottage workshop at Kinneil House
Cylinder fragment of Watt's first operational engine at the Carron Works, Falkirk
Despite a potentially workable design, there were still substantial difficulties in constructing a full-scale engine. This required more capital, some of which came from Black. More substantial backing came from John Roebuck, the founder of the celebrated Carron Iron Works near Falkirk, with whom he now formed a partnership. Roebuck lived at Kinneil House in Bo'ness, during which time Watt worked at perfecting his steam engine in a cottage adjacent to the house. The shell of the cottage, and a very large part of one of his projects, still exist to the rear.[20]
The principal difficulty was in machining the piston and cylinder. Iron workers of the day were more like blacksmiths than modern machinists, and were unable to produce the components with sufficient precision. Much capital was spent in pursuing a patent on Watt's invention. Strapped for resources, Watt was forced to take up employment—first as a surveyor, then as a civil engineer—for eight years.[21]
Roebuck went bankrupt, and Matthew Boulton, who owned the Soho Foundry works near Birmingham, acquired his patent rights. An extension of the patent to 1800 was successfully obtained in 1775.[22]
Through Boulton, Watt finally had access to some of the best iron workers in the world. The difficulty of the manufacture of a large cylinder with a tightly fitting piston was solved by John Wilkinson, who had developed precision boring techniques for cannon making at Bersham, near Wrexham, North Wales. Watt and Boulton formed a hugely successful partnership (Boulton and Watt) which lasted for the next twenty-five years.
เพื่อนฝรั่งวัตต์ , จอห์น โรบินสัน เรียกความสนใจของเขาการใช้ไอน้ำเป็นแหล่งที่มาของอำนาจ [ 17 ] การออกแบบเครื่องยนต์ ในฐานะ , ในใช้สำหรับเกือบ 50 ปี เพื่อสูบน้ำจากเหมืองแทบเปลี่ยนจากการใช้งานครั้งแรก วัตต์เริ่มทดลองกับไอ แต่เขาไม่เคยเห็นใช้เครื่องจักรไอน้ำ เขาพยายามสร้างแบบจำลองมันไม่สามารถทำงานได้ดี แต่เขายังคงทดลองของเขาและเริ่มที่จะอ่านทุกอย่างที่เขาอาจจะเกี่ยวกับเรื่อง เขามาเพื่อตระหนักถึงความสำคัญของความร้อนแฝง พลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาหรือดูดซึมในระหว่างกระบวนการอุณหภูมิคงที่ในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับเครื่องยนต์ ซึ่งไม่ทราบวัตต์ เพื่อนของเขา โจเซฟ สีดำที่เคยพบบางปีก่อนหน้านี้ความเข้าใจของเครื่องจักรไอน้ำในสถานะดั้งเดิมมากๆ สำหรับศาสตร์อุณหพลศาสตร์จะไม่ formalised เกือบ 100 ปี
ใน 1763 , วัตต์ให้ซ่อมแบบ Newcomen เครื่องยนต์เป็นของมหาวิทยาลัย . [ 17 ] หลังจากซ่อมเครื่องยนต์แทบไม่ทำงาน หลังจากการทดลองมากวัตต์ พบว่าประมาณสามในสี่ของพลังงานความร้อนจากไอน้ำถูกใช้ในความร้อนเครื่องยนต์สูบทุกวงจร [ 18 ] พลังงานนี้เสีย เพราะต่อไปในรอบเย็นน้ำถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบเพื่อควบแน่นไอน้ำลดความดันของ ดังนั้นโดยซ้ำความร้อนและกระบอกความร้อนเครื่องยนต์เสียส่วนใหญ่ของพลังงานของตนมากกว่าที่จะแปลงเป็นพลังงานกล
วัตต์กำลังวิกฤต Insight , มาถึงในเดือนพฤษภาคม 1765 [ 19 ] คือ , ก่อให้เกิดไอน้ำจะควบแน่นในตำหนักแยกต่างหากจากลูกสูบ และรักษาอุณหภูมิของถังที่อุณหภูมิเดียวกับการฉีดไอน้ำ โดยรอบกับเสื้อ " ไอน้ำ" [ 18 ] จึงน้อยมากพลังงานถูกดูดซึมโดยกระบอกในแต่ละรอบให้มากขึ้นพร้อมที่จะแสดงประโยชน์งาน วัตต์มีรูปแบบการทำงานในภายหลังในปีเดียวกัน
ความพินาศของวัตต์ของกระท่อมการประชุมเชิงปฏิบัติการที่ kinneil บ้าน
ส่วนของวัตต์ถังแรกที่แคร์เริ่นงานเครื่องยนต์งาน ฟาล
แม้จะมีการออกแบบที่สามารถใช้งานได้ยังคงมีปัญหามากในการสร้างเครื่องมือเต็มรูปแบบ นี้ต้องใช้ทุนมากขึ้น ซึ่งบางส่วนมาจากสีดำ สนับสนุนมากกว่ามาจากจอห์น โรบัค ผู้ก่อตั้งของการเฉลิมฉลองงานเหล็กคาร์รอลใกล้กับ Falkirk , ซึ่งเขาได้จัดตั้งพันธมิตร โรบัค อยู่บ้าน bo'ness kinneil ,
การแปล กรุณารอสักครู่..
