Лабораторная работа №3
«Изучение создания принципа действия и схем устройства паровых машин различного типа»
Открытие понятия скрытой теплоты.
Следующий шаг в развитии двигателестроения связан с открытием в 1761 г. понятия скрытой теплоты, названной впоследствии энтальпией, и разработкой методов ее расчета. Исследования проводил профессор университета Глазго Джозеф Блэк, которому помогал выпускник университета, «гражданский инженер» Джеймс Уатт.
Фундаментальное для дальнейшего развития техники явление было открыто в результате исследования причин неизменности температуры смеси воды и тающего льда при ее нагревании. Осознание возможности выполнения полезной работы путем использования скрытой энергии пара и установление ее численной взаимосвязи с температурой и давлением рабочей среды стало возможным только после завершения формирования кинетической теории газов и понимания сущности энергии, на что потребовалось почти 60 лет.
Паровой двигатель Джеймса Уатта, эволюция его паровой машины.
В 1765 г. Джеймс Уатт создает первую действующую модель двигателя, рабочий ход которого обеспечивался не созданием вакуума, а избыточным давлением, подаваемым в цилиндр для подъема груза.
В период с 1765 по 1769 Уатт создает последовательный ряд все более мощных 
моделей и в 1769 г. получает патент на свое изобретение. Несмотря на то, что первые двигатели Уатта были одностороннего действия, т.к. для шахтных подъемников не было необходимости обеспечивать полезную нагрузку обратного хода, преимущество его перед двигателем Ньюкомена была очевидна – мощность двигателя определялась уже не только габаритами цилиндра, но и давлением пара.
С 1774 на заводе М. Болтона (Matthew Boulton), вблизи Бирмингема, начинается выпуск насосов Дж. Уатта, представляющих модернизированный вариант насоса Ньюкомена.
Начало эпохи транспортного машиностроения относится к 1781 г., когда Уатт создает двигатель с вращающимся моментом на валу, на котором впервые применяются планетарный механизм преобразования поступательного движения, регулятор частоты вращения и водомерное стекло на котле.
В 1784 г. Уатт создает первый двигатель двойного действия с кривошипно-шатунным механизмом, который на долгие годы стал главной энергетической установкой морских паровых судов.
| Эволюция паровой машины Дж.Уатта | ||
| 
| 
|
| 1774 г. | 1781 г. | 1784 г. |
С созданием парового двигателя двухстороннего действия с КШМ начинается разделение энергетических установок на стационарные и транспортные. Объектом дальнейшего рассмотрения является конкретный класс транспортных объектов - судовые энергетические установки, тепловозные, автомобильные и авиационные рассматриваются только в целях сравнительного анализа их конструктивных и технических параметров.
