Hơi nước được sử dụng cho lực đẩy như thế nào?

Hơi nước được sử dụng để đẩy theo một vài cách khác nhau, tất cả đều dựa trên nguyên tắc Khi nước nóng, nó mở rộng và trở thành hơi nước, tạo ra áp lực. Áp lực này sau đó có thể được sử dụng để làm công việc.

Dưới đây là những cách chính mà hơi nước được sử dụng để đẩy:

1. Động cơ hơi nước:

* Động cơ hơi nước đối ứng: Đây là những động cơ hơi nước cổ điển, sử dụng việc mở rộng hơi nước để di chuyển piston qua lại. Chuyển động tuyến tính này sau đó được chuyển đổi thành chuyển động quay bằng cách sử dụng trục khuỷu, có thể được kết nối với chân vịt hoặc bánh xe cho lực đẩy. Chúng được sử dụng rộng rãi trong tàu, xe lửa và xe hơi sớm.

* Động cơ hơi nước quay: Các động cơ này sử dụng hơi nước để quay trực tiếp một rôto, loại bỏ sự cần thiết của một trục khuỷu. Chúng thường nhỏ hơn và nhẹ hơn động cơ đối ứng nhưng kém hiệu quả.

2. Tua bin hơi nước:

* tuabin hơi nước: Các động cơ này sử dụng hơi nước mở rộng để quay tuabin, một loạt các lưỡi được gắn vào một cánh quạt. Tua bin hơi nước hiệu quả hơn nhiều so với động cơ piston và được sử dụng trong các nhà máy điện lớn, tàu và thậm chí một số máy bay.

Cách hoạt động của đẩy hơi nước:

1. Nước được làm nóng: Một lò hơi làm nóng nước đến nhiệt độ cao, biến nó thành hơi nước áp suất cao.

2. Hơi nước mở rộng: Hơi nước áp suất cao sau đó được hướng qua một vòi phun, khiến nó mở rộng nhanh chóng và tăng vận tốc của nó.

3. Hơi nước mở rộng này sau đó điều khiển một lưỡi tuabin hoặc piston, tạo ra chuyển động quay hoặc tuyến tính.

4. Chuyển động quay hoặc tuyến tính sau đó được sử dụng để cung cấp năng lượng cho chân vịt, bánh xe hoặc các cơ chế khác để đẩy xe.

Ưu điểm của lực đẩy hơi nước:

* Công nghệ tương đối đơn giản: Động cơ hơi nước tương đối dễ hiểu và bảo trì.

* Tính linh hoạt nhiên liệu: Động cơ hơi nước có thể chạy trên nhiều loại nhiên liệu, bao gồm gỗ, than, dầu và thậm chí cả năng lượng hạt nhân.

* Đầu ra công suất cao: Tua bin hơi rất hiệu quả và có thể tạo ra nhiều năng lượng.

Nhược điểm của lực đẩy hơi nước:

* Lớn và nặng: Động cơ hơi nước và nồi hơi cồng kềnh và nặng so với động cơ hiện đại.

* chậm khởi động: Phải mất thời gian để làm nóng nước và tạo ra hơi nước, làm cho chúng ít phù hợp hơn để tăng tốc nhanh.

* Hiệu quả hạn chế: Động cơ hơi nước không hiệu quả như động cơ đốt trong hiện đại hoặc động cơ điện.

Kết luận:

Mặc dù động lực hơi nước là công nghệ thống trị cho giao thông vận tải trong thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, nhưng nó chủ yếu được thay thế bằng các công nghệ nhỏ gọn và hiệu quả hơn. Tuy nhiên, lực đẩy hơi nước vẫn được sử dụng trong một số ứng dụng thích hợp như nhà máy điện và một số tàu.