Màquina de vapor

Definició de la Màquina de Vapor:

Una màquina de vapor és un motor de combustió externa que transforma l'energia d'una certa quantitat de vapor d'aigua en treball mecànic.

Inventor de la màquina de vapor:

La primera màquina de vapor es va construir al 1705 i va ser obra dels anglesos Thomas Newcomen i John Cawley.

Anys després, al 1768, l'escocès James Watt (1736-1819) va perfeccionar-la i millorar-la en rendiment.Va dotar-la també d'una estructura que li permitia de ser la impulsora de la Revolució Industrial

Quina importancia va tenir aquest invent?

La màquina de vapor va donar un gran impuls a l'estudi de la nova forma tèrmica del moviment.

A diferència de les màquines mecàniques (la corriola, el cargol, la palanca) en les quals un tipus de moviment mecànic es transforma en altre tipus de desplaçament mecànic, per la seva veritable essència la màquina de vapor està basada en la transformació d'una forma de moviment (tèrmic) en altra forma de moviment (mecànic).

Parts d'una màquina de vapor:

Caldera

Vàlbula d'entrada

Regulador de boles

Cilindre

Distribuidor

Pistó o Èmbol

Viela

Manovella

Volant o Roda

Representació d'una màquina de vapor:

Aplicacions que tenia la màquina de vapor :

Les màquines de vapor s'han utilitzat molt en la indústria, en la mineria i en els transports. En 1698 , Thomas Savery va patentar una màquina de vapor que s'utilitzava per a extreure l'aigua de les mines.

En la indústria, la màquina de vapor es va utilitzar en primer lloc per a elaborar màquines de filar i teixir , i més tard, en les premses. La màquina de vapor es va utilitzar també per al transport en vaixells, automòvils o locomotores a principis del segle XIX.

. Actualment, l'ús de la màquina de vapor és bastant escàs, limitant-se gairebé exclusivament a les turbines de les centrals elèctriques.

Inconvenients de la Màquina de Vapor:

La màquina de vapor no disposa de la potència ni la velocitat necessàries perquè pugui ser usada en l'actualitat.

Requereix un gran espai per a la seva instal·lació.

No pot usar eficientment vapor a elevades temperatures, i per tant com a conseqüència d'això, la seva potència és relativament baixa.

TIPUS DE TURBINES

Les més siginficatives són la turbina Francis, la Kaplan i la Pèlton: Moltes d'aquestes turbines són típiques dels segles 18 i 19, la primera i més comuna en la època era la turbina pèlton , se solia aprofitar l'energia i força d'un corrent continu d'aigua per fer moure telers o màquines de moldre cereal i blat . Més endavant s'hi van afegir millores i van fer un conducte pel cual passes l'aigua amb més rapidesa i força, es va crea la turbina francis, també anys avans es va idear una turbina amb forma d'elix que aprofites més l'energia i que no permetis només girar , sinó també avançar (es va crear la turbina kaplan) totes aquestes són les turbines més rellevants, però ara amb noves tecnologies n'hi ha de millors :D

Classificació de les màquines tèrmiques

Les màquines tèrmiques es classifiquen en:

• Combustió externa: l’energia és produïda per la combustió que es genera a l’exterior de la màquina. El treball motriu s’obté a través d’uns dispositius.
• Combustió interna: la reacció del combustible es produeix a l’interior de la màquina, i els gasos resultants generen el treball motriu.

Les màquines de combustió interna i externa poden ser:

• Alternatives: incorporen un pistó que té moviment rectilini i una biela-manovella, que transforma el moviment en rotació.
• Rotatives: provoquen un moviment de rotació.

Segons la manera d'inflamar la mescla carburant les màquines tèrmiques es poden classificar en:

• Motors d’explosió (o de cicle OTTO): utilitza la explosió d'un combustible, provocada mitjançant una espurna, per expandir un gas i empènyer així un pistó.
• Motors dièsel.

Segons el nombre de cilindres, es classifiquen en:

• Monocilindres
• De dos cilindres
• De quatre cilindres
• De sis cilindres
• ...

I segons la seva forma:

• Cilindres en línia
• Cilindres horitzontals
• Cilindres en estrella
• Cilindres amb forma de V

DEFINICIÓ DE MÀQUINA TÈRMICA

·Les màquines tèrmiques són les que transformen l'energia tèrmica en energia mecànica o a l'inrevès.
·També hi ha el motor tèrmic , que és una màquina motriu que transforma l'energia tèrmica o la calor en energia mecànica.