Steam Engine Puzzle

Steam Engine Puzzle

증기 엔진은 증기를 작동 유체로 사용하여 기계적 작업을 수행하는 열 엔진입니다.

끓는 물을 사용하여 기계적 움직임을 생성하는 것은 2000 년 이상 거슬러 올라가지 만 초기 장치는 실용적이지 않았습니다. 스페인 발명가 Jerónimo de Ayanz y Beaumont는 1606 년 최초의 증기 엔진을 특허했습니다. 1698 년 Thomas Savery는 펌핑되는 물과 직접 접촉하여 증기를 사용한 증기 펌프를 특허했습니다. Savery의 증기 펌프는 응축 증기를 사용하여 진공 청소기를 만들고 물을 챔버로 끌어 당긴 다음 가압 증기를 가해 물을 더 펌핑했습니다. Thomas Newcomen의 대기 엔진은 피스톤을 사용하는 최초의 상업적인 진정한 증기 엔진이었으며 1712 년에 광산을 펌핑하는 데 사용되었습니다.

1781 년 제임스 와트 (James Watt)는 연속 회전 운동을 생성 한 증기 엔진을 특허했습니다. [1] Watt의 10 마력 엔진은 광범위한 제조 기계를 구동 할 수있었습니다. 엔진은 물과 석탄 또는 목재 연료를 얻을 수있는 모든 곳에 위치 할 수 있습니다. 1883 년에는 10,000 마력을 제공 할 수있는 엔진이 실현 가능해졌습니다. [2] 스팀 엔진은 트랙션 엔진 및 철도 기관차와 같은 차량에도 적용될 수 있습니다. 고정식 증기 엔진은 산업 혁명의 핵심 구성 요소였으며 공장은 수력을 이용할 수없는 곳을 찾을 수 있습니다.

증기 엔진은 외부 연소 엔진이며, 작동 유체는 연소 제품과 분리되어 있습니다. 태양 광 발전, 원자력 또는 지열 에너지와 같은 비합산 열원이 사용될 수 있습니다. 이 과정을 분석하는 데 사용되는 이상적인 열역학적 사이클을 랭킨 사이클이라고합니다. 사이클에서, 물이 가열되고 고압에서 작동하는 보일러 내에서 증기로 변형됩니다. 피스톤이나 터빈을 통해 확장되면 기계 작업이 수행됩니다. 그런 다음 감소 된 압력 증기를 응축시키고 보일러로 다시 펌핑합니다.

일반적으로 증기 엔진이라는 용어는 철도 증기 기관차 및 휴대용 엔진과 같은 통합 증기 공장 (보일러 포함)을 참조하거나 빔 엔진 및 고정 증기 엔진에서와 같이 피스톤 또는 터빈 기계를 참조 할 수 있습니다. 스팀 해머 및 스팀 파일 드라이버와 같은 특수 장치는 별도의 보일러에서 공급 된 증기에 따라 다릅니다. 왕복 피스톤 타입 증기 엔진은 20 세기 초까지 전기 모터와 내연 기관 설계의 발전이 점차 상업용 사용에서 왕복 (피스톤) 증기 엔진을 대체 할 때까지 지배적 인 전력 공급원으로 남아있었습니다. [4] 전세계 전기 세대의 대다수가 터빈 타입 증기 엔진에 의해 생산된다는 것을 고려할 때, "증기 시대"는 19 세기 초반의 에너지 수준을 훨씬 넘어서고 있습니다.