Buhar makinesi
Buhar makinesi, hareket ettirmek için kaynar sudan elde edilen buharı kullanan bir motordur. Buhar, motor parçalarını iterek hareket etmelerini sağlar. Buhar motorları, araçlar ve elektrik jeneratörleri de dahil olmak üzere birçok makineye güç sağlayabilir.
Buhar makineleri 18. yüzyılın başlarından itibaren maden pompalarında kullanılmaya başlanmış ve 1770'lerde James Watt tarafından büyük ölçüde geliştirilmiştir. Sanayi devrimi sırasında atların, yel değirmenlerinin ve su değirmenlerinin yerini alarak makinelerin çalışmasında çok önemli bir rol oynamışlardır.
İlk buhar makineleri pistonlu motorlardı. Buhar basıncı bir pistonu iterek bir silindir boyunca hareket etmesini sağlıyordu ve böylece karşılıklı (ileri-geri) bir harekete sahip oluyorlardı. Bu, bir pompayı doğrudan hareket ettirebilir veya bir tekerleği döndürmek ve bir makineyi çalıştırmak için bir krankı çalıştırabilir. Düşük basınçta çalışıyorlardı ve çok fazla güç üretmek için çok büyük olmaları gerekiyordu.
Buharlı motorlar fabrikalarda makineleri çalıştırmak ve madenlerde pompaları hareket ettirmek için kullanıldı. Daha sonra demiryolu lokomotiflerini ve buharlı tekneleri hareket ettirebilen daha küçük motorlar üretildi.
Bir buhar makinesine güç sağlayan buhar, buhar yapmak için suyu ısıtan bir kazanda üretilir. Çoğu yerde kazanı ateş ısıtır. Ateş için yakıt odun, kömür veya petrol olabilir. Ateş yerine nükleer enerji veya güneş enerjisi de kullanılabilir. Kazandan çıkan buhar bir piston üzerinde kuvvet uygular. Bir valf, buharı pistonun bir ucuna, sonra diğer ucuna göndererek pistonun ileri ve geri hareket etmesini sağlar. Hareket eden piston, tekerlekleri döndürmek veya diğer makineleri tahrik etmek için piston kolunu, çaprazkafayı ve biyel kolunu iter ve çeker. Ağır dönen volan, pistondan gelen gücü yumuşatır. Regülatör motorun hızını kontrol eder.
Bugün pek çok buhar makinesi hala çalışmaktadır. 20. yüzyılda pistonların yerini, buhar jetleri tarafından itilen bir yel değirmeni gibi dönen türbinler almıştır. Bunlar, orijinal pistonlu buhar makinelerine göre daha hızlı ve daha fazla enerji verimliliği ile dönmektedir. Elektrik santrallerinde elektrik üreten jeneratörleri çalıştırmak için kullanılırlar. Bazı gemiler de buhar türbinlerinden güç almaktadır. Buhar türbinlerinin kazanları birçok farklı yakıt türüyle, hatta bazı elektrik santrallerinde ve savaş gemilerinde nükleer reaktörle ısıtılabilir.
Lord Dudley'in arazilerindeki madenlerden su pompalamak için kullanılan 1712 Thomas Newcomen motorunun tam ölçekli çalışan kopyası. Black Country Yaşayan Müze
Günümüze ulaşan en eski lokomotif: Puffing Billy Bilim Müzesi'nde
Bu devasa bina Britanya'daki en büyük dört ışın motoruna ev sahipliği yapıyordu. Crossness, Bexley'deki kanalizasyonu taşımak için kullanılıyorlardı.
Yaşlı Bess: Watt'ın ışın motoru, 1777, Boulton ve Watt tarafından yapılmıştır. Motor suyu yükseltmek için kullanılıyordu. Sürekli suya ihtiyaç vardı çünkü Boulton'un Birmingham'daki Soho Manufactory'sinde makineleri çalıştırmak için bir su çarkı kullanılıyordu
Vali: Boulton ve Watt'ın önemli buluşu
Sorular ve Yanıtlar
S: Buhar makinesi nedir?
C: Buhar makinesi, hareket ettirmek için kaynar sudan elde edilen buharı kullanan bir motordur. Buhar, motor parçalarını iterek hareket etmelerini sağlar ve araçlar ve elektrik jeneratörleri de dahil olmak üzere birçok makineye güç sağlamak için kullanılabilir.
S: Buharlı motorlar ilk ne zaman kullanıldı?
C: Buhar motorları ilk olarak 1700'lü yılların başlarında maden pompalarında kullanılmaya başlandı ve 1770'lerde James Watt tarafından büyük ölçüde geliştirildi. Sanayi devrimi sırasında atların, yel değirmenlerinin ve su değirmenlerinin yerini alarak iş makineleri için çok önemli hale geldiler.
S: Buhar makineleri nasıl çalışır?
C: İlk buhar motorları pistonlu motorlardı. Buhar basıncı bir pistonu iterek bir silindir boyunca hareket etmesini sağlıyordu ve böylece karşılıklı (ileri geri) bir hareketleri oluyordu. Bu, bir pompayı doğrudan hareket ettirebilir veya bir çarkı döndürmek ve bir makineyi çalıştırmak için bir krankı çalıştırabilir. Ağır dönen volan, pistondan gelen gücü yumuşatırken, regülatör de motorun hızını kontrol ediyordu.
S: Bir buhar makinesine ne güç verir?
C: Bir buhar makinesine güç sağlayan buhar, buhar yapmak için suyu ısıtan bir kazanda üretilir. Çoğu yerde ateş kazanı ısıtır, ancak bu ateş için yakıt odun, kömür veya petrol olabilir; ateş yerine nükleer enerji veya güneş enerjisi de kullanılabilir.
S: Orijinal pistonlu motor türlerinden bu yana teknoloji nasıl değişti?
C: 20. yüzyılda pistonların yerini buhar jetleri tarafından itilen yel değirmeni gibi dönen, orijinal pistonlu buhar motorlarından daha hızlı ve daha fazla enerji verimliliği ile dönen türbinler almıştır. Bunlar artık elektrik santrallerinde elektrik üreten jeneratörleri çalıştırmak için kullanılmakta ve bazı gemiler de bu türbinlerden güç almaktadır.
S: Günümüzde kazanlar için ne tür yakıtlar kullanılabiliyor?
C: Bu modern türbinler için kazanlar odun, kömür, petrol gibi birçok farklı yakıt türüyle ısıtılabilir; herhangi bir zamanda mevcut olana bağlı olarak ateş yerine nükleer enerji veya güneş enerjisi de kullanılabilir
