推动世界的蒸汽

推动世界的蒸汽近代蒸汽动力技术的产生，主要源于当时的社会生产的直接推动和当时的实验科学的长期孕育。英国资产阶级革命为资本主义的进展扫清了障碍，在工厂手工业的迅速进展中，社会需要促使了早期蒸汽机的问世。在 16 世纪末和 17 世纪初，包尔塔进行了蒸汽压力实验，托里拆利和巴斯噶等进行了大气压力实验，那末格里凯进行了真空作用实验。这三大实验基础的相继形成，使人们得以从实验上开始认识蒸汽、大气和真空的相互作用。而这些重大的实验成果也就为早期蒸汽动力技术的产生奠定了牢固的实验科学基础。最先把蒸汽动力技术的设想付诸实施的，是法国著名物理学家、工程师巴本。从 1674 年开始，巴本即致力于蒸汽泵的实验设计。经过一段时间的实验讨论与理论探究，他从欧洲当时的炼铁场广泛使用的那种活塞式风箱中受到启发，认为有可能把风箱变为汽缸，而把风箱中的活塞变为汽缸中的活塞。在实验时，他先将汽缸的底部注入少量的水，再把汽缸放到火上加热。当汽缸内的水沸腾后，蒸汽即推动活塞慢慢上升；然后，又把火从汽缸下抽掉，汽缸内的蒸汽即慢慢冷凝。由于蒸汽的冷凝，汽缸内产生真空，在大气压力的推动之下，活塞又慢慢下降。通过这一实验，使巴本认识到，利用蒸汽压力、大气压力、真空作用的交互作用，完全可以推动汽缸内的活塞及其活塞杆作往返的直线运动。而这种运动所产生的机械动力可以带动其他机械的运动。在发明带有活塞的蒸汽泵之后，考虑到蒸汽压力大可能会使汽缸爆炸，巴本又在 1680 年发明了安全阀。这样，第一台可以把热能转变为机械能的实验型的蒸汽泵，就于 1680 年在英国试验成功了。继巴本之后，在近代蒸汽动力技术的进展中做出重要贡献的是英国机械工程师赛维利。赛维利的蒸汽泵的设计原理源于包尔塔的蒸汽力原理。他的蒸汽泵的主要构件是汽缸与锅炉。赛维利的汽缸与巴本的汽缸很不相同。赛维利的汽缸未采纳活塞，只是在其中接有吸水管、排水管和进汽管。当蒸汽从锅炉经过汽管进入汽缸后即使这部分蒸汽冷却，而冷却后造成的真空就把矿井中的水从吸水管中吸进来，此时再将蒸汽注入汽缸，这部分进入汽缸的蒸汽所产生的压力就把水从排水管中排放出来。后来，赛维利讨论了巴本的蒸汽泵，在他的蒸汽泵中也采纳了安全阀。1695 年，赛维利制造出了几台这样的蒸汽泵。这是近代蒸汽动力技术的第二次突破。后来，纽可门讨论了赛维利蒸汽泵，他认为赛维利蒸汽泵有两大缺点。一大缺点是热效率太低。纽可门在设计上作了...