Máy khá nước đã có một vai trò quan trọng trong lịch sử công nghiệp và đóng góp lớn vào sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Vậy người nào là người phát minh ra máy khá nước? James Watt là người nào? Hãy cùng Trường Cao Đẳng Kiên Giang tìm hiểu vấn đề này qua bài viết dưới đây.
1. Giới thiệu tổng quan về máy khá nước
Động cơ khá nước, hay còn gọi là máy khá nước, là loại động cơ nhiệt đốt ngoài sử dụng nhiệt năng của khá nước để chuyển đổi thành công năng. Ban đầu, những động cơ khá nước được sử dụng như một phòng ban đi lại sơ cấp cho những loại máy móc như bơm, tàu hỏa, tàu thủy, máy cày, xe tải và những loại xe cơ giới chạy trên phố bộ khác. những tuabin khá nước, mặc dù kỹ thuật có thể xem là một loại động cơ khá nước, nhưng ngày nay được sử dụng rộng rãi trong sản xuất điện, tuy nhiên, những loại động cơ cũ hơn hầu hết đã bị thay thế bằng động cơ đốt trong và động cơ điện.
Quá trình phóng rộng của khá nước tạo ra lực đẩy lên piston hoặc cánh quạt và biến động năng lượng thành đi lại quay để quay bánh xe hoặc truyền động cho những phòng ban cơ khí khác. Một trong những lợi thế của động cơ khá nước là nó có thể sử dụng bất kỳ nguồn nhiệt nào để đun nồi khá, tuy nhiên, những nguồn nhiệt thông dụng nhất là đun củi, than đá hoặc dầu và sử dụng khá nhiệt năng thu được từ lò phản ứng hạt nhân.
Cấu trúc của một động cơ khá nước bao gồm một nồi khá súp de để đun nước sôi tạo khá. Việc giãn nở của khá tạo lực đẩy lên piston hoặc những cánh tuabin và đi lại thẳng được chuyển thành đi lại quay để quay bánh xe hoặc truyền động cho những phòng ban cơ khí khác.
Động cơ khá nước có thể hoạt động bằng cách sử dụng sức mạnh của khá nước. Khi đun nước sôi, nước khởi đầu bốc khá và tạo ra một lực đẩy vô cùng lớn, đủ để đẩy bật nắp ấm. nếu như sử dụng nồi khá lớn hơn, lực đẩy của khá nước sẽ càng lớn hơn. Khi khá nước được dẫn qua một đường ống nhỏ, lực đẩy của nó sẽ tăng cường, đủ để vận hành máy móc.
Động cơ khá nước được xây dựng dựa trên nguyên lý này, và cho tới ngày nay, những đầu máy khá nước và máy phát điện vẫn được vận hành bằng khá nước.
2. Vai trò của máy khá nước
Máy khá nước đã có một vai trò quan trọng trong lịch sử công nghiệp và đóng góp lớn vào sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Dưới đây là một số ý nghĩa của máy khá nước:
– Tạo ra sức mạnh: Máy khá nước đã mở ra cánh cửa cho việc tạo ra sức mạnh bằng nguồn năng lượng từ khá nước, tạo điều kiện cho những ngành công nghiệp và giao thông vận tải phát triển mạnh mẽ hơn.
– Tăng năng suất: Máy khá nước đã thay thế sức lao động của con người và xúc tiến sự tự động hóa trong sản xuất, giúp tăng năng suất và giảm kinh phí sản xuất.
– Mở rộng thị trường: Nhờ vào sức mạnh của máy khá nước, sản phẩm có thể được sản xuất với số lượng lớn hơn và giá thành rẻ hơn, từ đó mở rộng thị trường và đưa sản phẩm tới nhiều người tiêu sử dụng hơn.
– Tiết kiệm năng lượng: Máy khá nước đã giúp tiết kiệm năng lượng so với những phương pháp sản xuất truyền thống trước đây, giúp giảm tác động của sản xuất tới môi trường.
– Đưa ra nền tảng cho những phát minh công nghệ tiếp theo: những phát minh công nghệ tiếp theo có thể không được phát triển nếu như không có nền tảng từ máy khá nước.
Vì những lý do trên, máy khá nước được coi là một phát minh quan trọng trong lịch sử công nghiệp và đã có tác động sâu sắc tới sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
3. người nào là người phát minh ra máy khá nước? James Watt là người nào?
3.1 người nào là người phát minh ra máy khá nước?
những động cơ khá nước trước tiên được phát triển nhằm khắc phục vấn đề bơm nước ra khỏi những mỏ khoáng sản bị ngập lụt. Khi người châu Âu chuyển từ sử dụng gỗ sang than để làm nhiên liệu chính trong thế kỷ 17, những mỏ than bị đào sâu hơn nên nước ngầm thường tràn vào hoặc ngập úng do nước mưa. Jerónimo de Ayanz, một nhà quản lý khai thác mỏ người Tây Ban Nha, là người trước tiên khắc phục vấn đề này. Năm 1606, ông đăng ký bằng sáng chế trước tiên cho một cỗ máy sử dụng năng lượng khá để hút nước ra khỏi những mỏ. Ông đã thử nghiệm thành công thiết bị của mình tại một mỏ bạc ở Guadalcanal, Seville.
Sau đó, năm 1698, Thomas Savery, một nhà phát minh người Anh, đã sáng chế ra động cơ khá nước trước tiên. Ông sử dụng những nguyên lý trước đó được đề xuất bởi Denis Papin, một nhà vật lý người Anh gốc Pháp. Savery nghĩ ra một hệ thống bơm nước sắp như liên tục nhờ sử dụng hai nồi khá. Tuy nhiên, động cơ của ông chỉ có khả năng bơm nước ở những mỏ có độ sâu nông, do vậy cần phải khắc phục vấn đề này.
May mắn cho những chủ sở hữu hầm mỏ ở châu Âu, vào năm 1711, nhà khoa học người Anh Thomas Newcomen đã trở thành công một thiết bị tốt hơn để bơm nước ra khỏi những mỏ. Thiết bị này sử dụng động cơ khá nước với xilanh và piston, giúp loại bỏ sự cần thiết của áp suất khá tích lũy, đồng thời khắc phục được vấn đề về vụ nổ đáng tiếc trong hệ thống của Savery. Thiết bị của Newcomen được gọi là “động cơ khí quyển”, bởi vì áp suất khá mà nó sử dụng sắp bằng áp suất khí quyển. Mặc dù đã có rất nhiều cải tiến, động cơ khí quyển của Newcomen vẫn còn một số hạn chế, bao gồm việc hoạt động không hiệu quả và đòi hỏi một lượng nước lớn để làm mát xilanh, cũng như nguồn năng lượng để làm nóng lại xilanh. Tuy nhiên, động cơ của Newcomen vẫn được sử dụng rộng rãi trong suốt 50 năm tiếp theo.
Vào năm 1765, kỹ sư người Scotland James Watt đã cải tiến động cơ của Newcomen. Watt nhận thấy rằng động cơ này sử dụng quá nhiều khá nước. Để khắc phục vấn đề này, Watt đã loại bỏ việc làm mát và hâm nóng liên tục cho xilanh khá, và phát triển một bình ngưng tụ riêng biệt cho phép xilanh khá duy trì ở nhiệt độ không đổi. Điều này đã làm tăng gấp đôi công suất của động cơ Newcomen.
Vào năm 1776, Watt đã hợp tác với Matthew Boulton, một doanh nhân người Anh, để sản xuất loạt động cơ mới của mình có tên gọi là “động cơ khá nước Boulton-Watt”. Đây là loại động cơ trước tiên cho phép người vận hành máy điều khiển tốc độ của thiết bị bằng bộ điều tốc ly tâm (centrifugal governor).
Những cải tiến của Watt về động cơ khá nước, phối hợp với tầm nhìn của Boulton đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận dụng máy móc vào những dây chuyền sản xuất trên khắp nước Anh, sau đó là Mỹ và toàn toàn cầu. Sự ứng dụng của máy khá nước đã nhanh chóng vượt ra ngoài phạm vi khai thác mỏ, chuyển sang những ngành nghề công nghiệp khác từ gia công kim loại cho tới dệt may, nơi nó được điều chỉnh để thích hợp với guồng quay tơ phổ biến ở những nhà máy dệt châu Âu. Đây là tiền đề quan trọng cho cuộc cách mệnh công nghiệp lần thứ nhất.
Trước khi có động cơ khá nước, những nhà máy dựa vào năng lượng gió hoặc dòng chảy của nước để vận hành đã bị giới hạn tại một số khu vực địa lý nhất định. Động cơ khá nước ra đời giúp những nhà máy sản xuất có thể được xây dựng ở bất kỳ đâu, không chỉ dọc theo những dòng sông chảy xiết.
Ngoài việc sử dụng làm nguồn phân phối năng lượng cho những công xưởng, máy khá nước còn được vận dụng trong ngành nghề giao thông vận tải. Vào đầu những năm 1800, động cơ khá nước đã trở nên nhỏ gọn đủ để lắp ráp vào đầu máy xe lửa và tàu thuyền.
Vào ngày 19/8/1807, nhà phát minh người Mỹ Fulton đã thiết kế một chiếc tàu chở khách chạy sử dụng máy khá nước và thử nghiệm thành công trên sông Hudson, mở ra những chuyến đi bằng tàu định kỳ từ New York tới Albany.
Năm 1814, kỹ sư người Anh George Stephenson đã thành công trong việc chế tạo xe lửa chạy sử dụng máy khá nước. Đây là lần trước tiên trong lịch sử, hàng hóa được vận chuyển trên lục địa bằng một phương tiện khác, không phải là cơ bắp của con người hay động vật.
Có thể kết luận rằng, vào khoảng đầu thế kỷ 18 (năm 1698), một kỹ sư người Anh tên là Thomas Savery đã phát minh ra máy khá nước. Máy của Savery là một thiết bị đơn thuần, sử dụng khá nước để tạo ra áp suất và bơm nước lên độ cao. Sau đó, James Watt đã tiến hành cải tiến máy khá nước và đưa nó vào sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và giao thông vận tải.
3.2 James Watt là người nào?
James Watt sinh ngày 19 tháng 1 năm 1736 tại thị trấn Greenock, Scotland. Ngay từ khi còn là một thiếu niên, James đã khởi đầu quan tâm tới những thử nghiệm trong ngành nghề thiên văn học và hóa học. Cha của James đã gửi con trai đi học ở London để anh được tập huấn về hệ thống ống nước. James Watt đã hoàn thành chương trình bảy năm chỉ trong một năm và trở về quê nhà để tìm kiếm công việc làm thợ cơ khí sản xuất dụng cụ chuẩn xác tại Đại học Glasgow.
Năm 1769, ông đã nhận được bằng sáng chế quan trọng về “cách giảm tiêu thụ khá trong động cơ khá nước”. James nghiên cứu sâu sắc và nỗ lực cải tiến những loại động cơ khá nước khác nhau. Ông đã tạo ra động cơ khá nước trước tiên của mình vào năm 1774. Năm 1782, ông đã phát minh thành công một loại động cơ khá nước xoay liên tục, được đặt tên theo tên ông. Động cơ này đã đóng góp quan trọng trong việc chuyển đổi sản xuất máy trong công nghiệp.
Ngoài ra, Watt còn phát minh ra nhiều dụng cụ khác như kính đo cho nồi khá, áp kế thủy ngân, mực sao chép và chỉ báo áp suất. Ông cũng đã đưa ra đơn vị đo công suất được sử dụng phổ biến ngày nay, đó là sức ngựa.
Trên đây là toàn bộ nội dung bài viết của Trường Cao Đẳng Kiên Giang liên quan tới vấn đề: người nào là người phát minh ra máy khá nước? James Watt là người nào? Mọi thắc mắc chưa rõ hay có nhu cầu hỗ trợ vấn đề pháp lý khác, quý khách hàng vui lòng liên hệ với phòng ban tư vấn pháp luật trực tuyến qua số hotline: 1900.6162 hoặc gửi yêu cầu tư vấn qua email: [email protected] để được hỗ trợ và tư vấn kịp thời. Xin trân trọng cảm ơn quý khách hàng đã quan tâm theo dõi bài viết của Trường Cao Đẳng Kiên Giang.
