随身空间之带着萌娃诸天种田

第89章 前置科技和资源(1/2)

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蒸汽机的发明和发展需要一系列前置科技作为基础。

材料加工技术

冶铜技术:人类最早掌握的金属加工技术之一,能为后续炼铁技术提供经验。

比如了解熔炉的建造、鼓风设备的使用等,而且铜制品可用于早期蒸汽机的一些部件制造,如管道、阀门等,因其有良好的导电性和导热性。

炼铁技术:铁比铜更坚硬、强度更高,适合制造承受更大压力和力量的蒸汽机部件,如汽缸、活塞等。

风箱等鼓风设备的使用在炼铁过程中得到发展,也为蒸汽机的空气供应系统提供了技术借鉴。

精密加工技术:蒸汽机的汽缸、活塞等部件需要高精度的加工,以保证其密封性和配合精度。

像镗床技术就尤为关键,最初镗床是为了加工火炮炮筒而发展起来的,后来被应用于蒸汽机汽缸的加工,提高了蒸汽机的性能和效率新浪财经。

机械制造技术

杠杆原理应用:古希腊时期就对杠杆原理有了深入研究和应用,在蒸汽机中,杠杆被用于控制阀门的开闭、调节蒸汽流量等,

如瓦特蒸汽机中的杠杆式安全阀,就是利用杠杆原理来控制锅炉内的压力美篇。

曲柄连杆机构技术:能将往复运动转化为旋转运动,是蒸汽机实现动力输出的关键部件。

在蒸汽机之前,类似的机构已在一些简单机械中有所应用,为蒸汽机的设计提供了思路。

齿轮传动技术:用于传递动力和改变转速,使蒸汽机能够适应不同的工作需求,像瓦特的 “太阳和行星齿轮” 装置,成功实现了蒸汽机的连续旋转运动。

热能与压力控制技术

蒸汽产生技术:对燃烧技术的掌握是产生蒸汽的基础,要能够有效地燃烧燃料,将化学能转化为热能,使水加热变成蒸汽。

锅炉技术的发展也至关重要,需要设计和制造出能够承受一定压力、高效产生蒸汽的锅炉。

压力控制技术:法国物理学家丹尼斯?帕潘发明的高压锅及杠杆式安全阀,为蒸汽压力的控制提供了技术基础。

在蒸汽机中,需要精确控制蒸汽压力,以保证蒸汽机的安全和稳定运行美篇。

热传递与冷凝技术:了解热传递的原理,才能设计出合理的蒸汽管道和散热装置,使蒸汽能够有效地传递到需要的地方,并在做功后进行冷凝回收。

瓦特发明的分离冷凝器,就是利用热传递原理,将蒸汽的冷凝过程与汽缸分离,大大提高了蒸汽机的效率。

理论知识基础

力学理论:牛顿力学等经典力学理论为蒸汽机的设计和分析提供了理论依据,

通过力学原理,可以计算蒸汽机部件所承受的力、运动轨迹等,优化蒸汽机的结构和性能。

热学理论:热学理论的发展使人们对热与功的转换有了更深入的理解。

19 世纪初,法国工程师萨迪?卡诺研究了蒸汽机的热力学原理,提出着名的卡诺循环,为蒸汽机的效率提升和改进提供了理论指导

岭南的资源在一定程度上具备制造蒸汽机的部分条件,但从整体和严格意义上来说,却难以完全满足制造蒸汽机的所有需求。

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