蒸汽机的发明与应用

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蒸汽机的发明与应用

作者：申珮迪

来源：《科学与财富》2018年第04期

摘 要：蒸汽机是18世纪工业革命史上的一项重要发明，它改变了人们的生产生活方式。

基于此，笔者根据个人学习兴趣，通过收集相关文献资料，对蒸汽机的起源与应用进行了探

讨，希望通过本文，能给予同学们一些启示，共同进步。

关键词：蒸汽机；起源；原理；改进；应用

1 蒸汽机的起源与原理

蒸汽机是英国人萨维利于1698年，纽可门于1705年各自独立发明的。1765年瓦特在纽可

门的基础上，对蒸汽机做了重大改进，使蒸汽机实现了现代化，大大提高了蒸汽机的效率。为

纪念瓦特的贡献，功率的单位以其姓氏命名。蒸汽机的发明推进了生产力的发展，解放了生产

力，提高了劳动效率。蒸汽机的应用是人类认识和利用自然力的一个大突破，是人类历史上的

第一次技术革命。

蒸汽机的工作原理是用燃烧煤产生热量，将水加热成高温高压的水蒸气，利用高压水蒸气

推动气缸中的活塞运动，活塞带动曲轴将往复运动转变为转动；直到19世纪90年代，我们还

能看到蒸汽机火车头在铁路上急驶。但由于内燃机的热机效率低，污染严重而被淘汰，现在我

们只能在博物馆中目睹它的风采了。

2 蒸汽机的改进与应用

蒸汽机的发明作为一种经济现象，它能够不断得到改进的一个重要的经济原则是获益要永

远大于消耗。

萨夫里制造蒸汽机的目的是代替那些在矿井中安装的全套的重叠唧筒，这些设备加大了开

矿的成本，使利润减少。但他的发明使燃料的消耗加大，且存在工作和生产效率问题。纽科门

的机器一问世，它就遭到淘汰。经过完善，纽科门的蒸汽机得到推广，它比以前所使用的动力

更加高效、节能。一架蒸汽机相当于五十马力的功，而费用只是原来的六分之一。但它仍具有

萨夫里蒸汽机的缺陷，需要消耗大量的燃料。由于火力泵和水力机组合所产生的力的丧失。加

上因冷凝气缸所造成的热素的丧失，结果就是燃料的耗费同所得的效果不相称。同时，它也只

能做往复的直线运动，还不能用在其他领域进行生产。瓦特的蒸汽机克服了它的缺陷。瓦特发

明的“双作用式蒸汽机”具有节能、高效、工作可靠、应用范围广等特点。因此，它不仅在采矿

业中受青睐。而且在纺织、冶金、机器制造、交通运输等各行各业得到广泛应用。

在冶金业方面，1775年，索霍工厂交给伯明翰附近的布鲁姆菲尔德煤矿一架蒸汽抽水

机，它比纽科门机器抽水快两倍，而燃料耗费量却是同等的。