Train à vapeur

Machine à vapeur

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Machine à vapeur

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Une machine à vapeur est un appareil qui produit de l'énergie mécanique en utilisant de la vapeur d'eau. En particulier, l'énergie thermique est transformée en énergie mécanique au moyen de vapeur. La chaleur est généralement produite en brûlant des combustibles fossiles, en particulier le charbon, mais elle peut également provenir du bois, des hydrocarbures ou des réactions nucléaires.

Description des machines à vapeur

Une partie essentielle du système qui comprend la machine à vapeur est le générateur de vapeur, ou la chaudière. Dans la chaudière, la vapeur d'eau est obtenue par l'administration de chaleur à l'eau liquide. La vapeur est ensuite envoyée au moteur, qui peut être de deux types de base: alternatif ou rotatif. Des moteurs alternatifs sont utilisés dans les machines de locomotion. Les moteurs de type rotatif sont utilisés pour entraîner les turbines.

Dans le moteur alternatif, la vapeur déplace les soupapes d'actionnement qui permettent aux deux côtés de chaque piston d'exploser. A chaque rotation du moteur, il a deux phases actives. Dans les moteurs thermiques à combustion interne, il y a généralement une expansion toutes les 4 phases (moteur à 4 temps).

Depuis la seconde moitié de 1800, presque tous les moteurs à vapeur utilisaient deux, trois et même quatre cylindres en série pour les moteurs à double détente et à triple détente.

Chaudières à vapeur du Titanic En particulier, la solution triple expansion a été universellement adoptée par tous les navires dans la seconde moitié du 800 et le premier 900. Par exemple, le paquebot Titanic était équipé de deux moteurs à vapeur à triple expansion, un pour chacune des deux hélices latérales à quatre cylindres, une haute pression, une moyenne pression et deux basse pression. A la place de l'hélice centrale était reliée à une turbine à vapeur entraînée par de la vapeur à très basse pression déchargée des deux moteurs alternatifs.

Seule la solution de turbine (adoptée à partir des navires militaires depuis 1905) aurait complètement supplanté les moteurs marins alternatifs avant d'être à son tour remplacée par des moteurs à combustion interne et des turbines à gaz. Les turbines à vapeur restent principalement utilisées dans les centrales électriques comme moteur pour le fonctionnement des alternateurs triphasés.

En fait, dans les applications traditionnelles, aujourd'hui la machine à vapeur a été presque complètement remplacée par le moteur à combustion interne. En ce qui concerne la machine à vapeur, le moteur thermique est plus compact et plus puissant et ne nécessite pas la phase de préchauffage pour mettre la chaudière sous pression.

Moteurs à vapeur Papin

Ce n'est qu'à la fin du 18ème siècle qu'il n'y eut pas de machines à vapeur fiables et efficaces quand les premières tentatives sérieuses de propulsion navale furent faites à la vapeur. En 1707, l'inventeur français Denis Papin conçut un navire, mû par la force de la vapeur, avec l'intention de faire la traversée de Kassel, en Allemagne, à Londres.

Denis Papin a fait des études de médecine à Angers. Il a précédemment travaillé avec Christian Huygens à Leiden, où il tente de développer une pompe à air. En 1679, il a inventé l'autocuiseur, au moment du dépôt, le brevet avec les mots présents ici digesteur provoque une grande quantité de nourriture digestible, y compris la viande dure. Il a ensuite travaillé pendant un certain temps avec Robert Boyle, retourné plus tard avec Huygens en 1680. Après un séjour à Venise en tant que directeur des pratiques de la « Academia Ambrosio Sarrotti, puis à la Royal Society de Londres, il a été nommé professeur de mathématiques à Marburg.

À ce stade, d'après l'expérience de l'autocuiseur, Papin construit sa première machine à vapeur: un bateau à vapeur en 1707. Mais cette magnifique invention a impliqué de nombreuses controverses par les bateliers qui ont menacé de détruire le navire. Papin est ensuite retourné en Angleterre, où, malgré les nouvelles recherches, les ressources diminuent.

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Dernier examen: 13 novembre 2017

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