Comments 12
Была у меня, как у многих тут, мысля сделать что-то стимпанковое — но как подумаю о сложности сварки котла, так сразу уныние обуревает %)
Там автор слукавил в начале - сама паровая машина в реальности несколько сложнее, чем просто пускать пар в цилиндр: в таком случае расширяться будет и пар в котле, и соответственно совершать смешную работу, а потом при практически рабочем давлении пар в цилиндре будет выбрасываться в атмосферу. Там КПД получится заметно ниже 1%. Поэтому нужен парораспределительный механизм, а это уже сразу усложняет конструкцию. Особенно если учесть, что ГРМ в ДВС как правило имеет один жёстко заданный режим фаз газораспределения, а паровик как правило как минимум несколько (это называется отсечка пара. Чтобы работу совершал только тот пар, что находится в цилиндре, и соответственно чтобы он совершил как можно больше работы. Ну или чтобы КПД хотя бы 1% превысил), а паровозы в основном плавную регулировку (у них (и даже не от нуля, а от отрицательных до положительных значений, то есть в процессе регулировки отсечки можно было менять фазу парораспределения на противоположную и реверсировать машину. Поэтому рычаг отсечки иногда назывался реверсом). Тут можно почитать про механизмы Вальсхарта или Бейкера. Котел там не самая сложная часть, хотя очень важная (и чем ниже КПД, тем важнее - ведь расход пара растёт с падением КПД при требуемой мощности и моменте)
Да, там борьба за «правильное» расширение пара (чтобы КПД хоть немного начал напоминать турбину) — по сложности не уступает самой турбине :)
Все эти компаунд-машины и прочие попытки более-менее добиться адиабатического процесса…
На паровозах, кстати, компаунды "не взлетели" (в силу экономики, как бы ни странно это прозвучало), в отличие от судовых/корабельных машин, где пришлись очень ко двору.
Да, я по этой лавочке думал сделать рычажный адиабатический цилиндр — что-то из механизмов Чебышёва взять и присобачить так, чтобы ход поршня рос по мере падения давления. Ну, и клапан, как у пневматического гайковёрта — быстро напускает пар в ВМТ и тут же закрывается, не даёт больше пар в цилиндр, когда с ВМТ ушли. Дальше — только адиабатическое расширение имеющегося пара, причём ускоряющееся, чтобы максимальное давление работало на минимальное плечо рычага, а минимальное (возле НМТ) — на максимальное плечо.
Там, естественно, резко замедляемся всякими чебышёвскими способами, открываем выпуск пара, а свежий подаём с другой стороны поршня — и поехали обратно тем же макаром, сначала медленно, потом шустрее и шустрее. Единственное, теплоёмкость ЦПГ очень уж портит эту адиабатическую благодать… скрестить бы как-то Стирлинга и паровик, чтобы пар не один раз работал, а раз двести, пока из-за утечек не сбежит :)
Жуть жуткая - там не только сварка сложная: "Паровой мотоцикл своими руками" https://habr.com/ru/articles/688046/
Паровые машины до сих пор активно используются в жизни. Даже электростанции атомные - это паровые машины, просто вместо дров там ураном топят.
А атомные ледоколы - это, строго говоря, атомо-паро-электроходы.
Нагреваем котел, испаряем воду, пускаем полученный пар толкать цилиндр. Вуаля - мы преобразовали тепловую энергию в механическую и создали двигатель.
Не всегда. В изображенной машине Ньюкомена основную работу совершало давление воздуха: пар заполнял цилиндр, потом в него впрыскивалась холодная вода, пар конденсировался, и давление воздуха опускало поршень, выкачивая воду из шахты.
Паровые машины прекрасны до тех пор пока ты с ними не столкнулся. Поэтому очень жаль что до сих пор мгд генераторы где преобразование тепла в электричество должно было происходить минуя посредников до сих пор не работают
Почему прекрасны паровые машины?