一部關于蒸汽機歷史的紀錄片。蒸汽機是一種可以將蒸汽中的熱能轉化為功的熱機。泵、鐵路機車和船舶曾經(jīng)都是由蒸汽機驅動的。蒸汽機在工業(yè)革命中發(fā)揮了重要作用。今天，人們?nèi)匀皇褂萌細廨啓C發(fā)電。蒸汽機需要一個鍋爐，將水沸騰產(chǎn)生高壓蒸汽，可以使用木材、煤炭、石油或天然氣，甚至垃圾作為熱源。蒸汽膨脹推動活塞做功。世界上第一臺蒸汽機是1世紀古希臘亞歷山大市的耶羅發(fā)明的，但它只是一個玩具。1679年左右，法國物理學家丹尼斯·巴本在觀察到蒸汽從他的壓力鍋中逸出后，創(chuàng)造了第一個蒸汽機的工作模型。與此同時，Samuel Moran也提出了蒸汽機的想法。1698年的托馬斯·塞維利亞、1712年的托馬斯·紐科門和1769年的詹姆斯·瓦特都對早期工業(yè)蒸汽機的發(fā)展做出了自己的貢獻。1807年，羅伯特·富爾頓是第一個成功使用蒸汽機驅動船只的人。早期的蒸汽機利用蒸汽冷凝產(chǎn)生的真空做功，而后來的蒸汽機則利用蒸汽膨脹做功。最初的真空蒸汽機用于從礦井中提取水。紐科門的蒸汽機將蒸汽引入氣缸，關閉閥門，然后將冷水噴入氣缸，當蒸汽冷凝時產(chǎn)生真空?；钊硪粋鹊臍鈮和苿踊钊?。在礦井深處連接一個軸來驅動泵。蒸汽機活塞的運動通過該桿傳遞到泵活塞，將水從井中抽出。第一個重大改進是通過閥門將氣缸與冷凝氣缸分開。瓦特在伯明翰發(fā)明了這種改進。這種改進提高了蒸汽機的效率。下一個改進是使閥門的操作自動化。這些早期的真空蒸汽機效率有限，但它們相對安全，因為它們的壓力相對較低，在材料損壞的情況下，機器會向內(nèi)收縮而不是向外爆炸。它們的效率受到外部空氣壓力、氣缸變形、燃燒和沸騰效率以及冷凝能力的限制。理論上的最大效率受到正常大氣壓下水的相對較低沸點溫度的限制。高溫高壓蒸汽的使用大大提高了蒸汽機的效率。但這種蒸汽機比真空蒸汽機危險得多。鍋爐和機器的爆炸造成了許多重大事故。安全閥在這里帶來了顯著的改進，因為當壓力過高時，它會釋放空氣并降低壓力。但真正確保安全的唯一方法是通過施工、運營和維護經(jīng)驗以及安全法規(guī)。鍋爐有兩種類型：火管設計用于早期的船舶和蒸汽機車鍋爐。在火管鍋爐中，燃燒室冒出的熱煙通過煙道通過煙囪排放。這種鍋爐需要一個相對較高的煙囪。水管形狀的水被穿過多個管道的熱空氣加熱。這些管道流入換熱器頂部的蒸汽收集室。水管鍋爐的一個重要優(yōu)點是，它們在損壞時造成的危險較小。這是因為鍋爐中的水量相對較小，鍋爐中可以磨損的機械部件不多。一些水管鍋爐在排氣管上也有一個熱交換器，以提高鍋爐的整體熱效率。高壓蒸汽機有各種形狀，但最重要的是往復式活塞和汽輪機。往復式雙作用加壓蒸汽技術發(fā)明后的下一個重要改進是使用雙作用活塞，當一個氣缸中的壓力降至正常大氣壓或在其冷凝過程中，加壓蒸汽可以推動另一個氣缸。如今，大多數(shù)往復式發(fā)動機都使用這項技術。氣缸完全密封，以防止蒸汽逸出?；瑒訔U通過搖臂軸和彎曲壁將往復運動轉換為旋轉運動。另一個彎曲的壁和軸承用于控制閥門。如果同時使用兩個雙作用活塞，它們的彎曲壁通常相距90度，這樣發(fā)動機就可以一直工作。多膨脹蒸汽機是由多個直徑逐漸增大的單作用氣缸組成的另一種蒸汽機。它通常由三個氣缸組成。這個