1.2 Исторический обзор.

Использование поршневых насосов примитивных конструкций известно со времен Римской империи (I век до н.э.). В 1805 году задолго до промышленного переворота в Англии То́мас Нью́комен построил поршневой насос с паровым конденсационным приводом. В 50-х годах XIX века  Генри Росситер (США) создал паровой поршневой автоматически действующий насос, что положило начало промышленному производству насосов. Усовершенствовал он и сдвоенный паровой подающий насос, который до сих пор широко используется в нефтяных трубопроводах и для перекачки воды.

Широкое применение поршневых насосов в промышленности России началось с первой половины XVIII века, когда горный мастер К.Д. Фролов построил на Змеиногорском руднике установку с поршневыми насосами больших размеров для водоотлива из шахт. Насосы приводились в действие от силы падения воды подземных и поверхностных потоков на громадные верхне- и нижненаливные колёса.

Развитие конструкций и изготовление более совершенных типов насосов, называемых динамическими, началось со второй половины XIX века.

Известны рисунки великого итальянского учёного и художника Леонардо да Винчи, в которых разъяснялась возможность подъёма воды действием центробежных сил жидкости, вращающейся в криволинейном канале. Схема центробежного насоса предложена Жорданом (Италия), и модель примитивной конструкции изготовлена физиком Папеном (Франция) в XVIII веке.

Конструкция центробежного насоса, применяющаяся в различных видоизменениях и в настоящее время, была реализована Андревсом (США) в 1846 г. Запатентована конструкция многоколесного насоса со ступенями давления была Андревсом в 1851 году. Оскар Рейнольдс (Англия) в 1857 году получил патент на конструкцию многоступенчатого насоса с направляющими аппаратами.

Распространению динамических центробежных насосов длительное время препятствовало отсутствие высокооборотных двигателей. Лишь в 1889 году в Петербурге В.О. Доливо-Добровольский представил высокооборотный дешевый электродвигатель трехфазного переменного тока.

Изобретение поршневого воздушного насоса (компрессора в современной терминологии) принадлежит физику О. Герике (Германия 1640 год), доказавшему с помощью построенной им машины существование давления атмосферы.

Во второй половине XVIII века Вилькинсон (Англия) создал двухцилиндровый поршневой компрессор. Джеймс Уатт изготовил поршневую воздуходувку с паровым приводом. Многоступенчатый поршневой компрессор с охладителями между ступенями сжатия предложен в 1849 году Ратеном (Германия). В России инженер Алекса́ндр Алекса́ндрович Саблуко́в в 1832 году построил центробежный вентилятор для вентиляции заводских помещений.

Инициатором производства центробежных компрессоров в России является Невский машиностроительный завод, выпускающий компрессоры большой мощности для различных отраслей промышленности.

Развитию производства нагнетателей сопутствовала разработка основ их теории. Основное уравнение теории гидравлических турбин, перенесённое и в область динамических нагнетателей, получено Л. Эйлером во второй половине XVIII века (не потеряла своего значения до настоящего времени). Работы О. Рейнольдса (Англия), Л. Прандтля (Германия) и Н.Е. Жуковского (Россия) привели к созданию современной научной основы построения нагнетателей.

В настоящее время развитие науки о компрессорах и насосах направлено в основном на совершенствование проточной части машин, уточнение методов расчёта, создание базы данных унифицированных элементов и на их основе систем автоматического проектирования.

Первыми тепловыми двигателями, получившими промышленное развитие, были поршневые паровые машины. Приоритет в создании универсальной паровой машины непрерывного действия принадлежит русскому изобретателю И.И. Ползунову (1763 год).

Паровая машина более ста лет применялась на железнодорожном транспорте, в металлургии и других отраслях промышленности. Постепенно паровые машины стали вытесняться более совершенными типами двигателей.

Первый двигатель внутреннего сгорания, работающий на светильном газе без предварительного сжатия, был построен в 1857 году французом Ленуаром. Первый газовый двигатель был создан Отто в 1876 году, первый карбюраторный двигатель – моряком русского флота О.С. Костовичем в 1879 году. Создание двигателя со сгоранием топлива при постоянном давлении и впрыском топлива связано с именем Р. Дизеля (1898 год).

Развитие электротехники в конце XIX века вызвало разработку мощных двигателей для привода электрогенераторов. Таким двигателем стала паровая турбина – основной элемент паротурбинной установки.

1883 год – шведским инженером Густавом Лавалем создана первая аксиальная одноступенчатая активная турбина с расширяющимися соплами, имевшая низкий КПД и небольшую мощность (до 500 кВт).

1884 год – английский инженер Чарльз Парсонс предложил многоступенчатую более мощную и экономичную реактивную турбину.

1912 год – братья Юнгстрем в Швеции разработали радиальную турбину, в которой пар течёт в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Сложная конструкция и большие напряжения в лопатках ограничили применение таких турбин.

1907 год – В России начали выпускаться первые паровые турбины на Металлическом заводе в г. Санкт-Петербург. Наибольшая мощность выпускаемых турбин составила 1,25 МВт в одном агрегате с параметрами пара 1,6 МПа и 350 °С.

С 1950 года Калужский турбинный завод начал выпуск серийных турбин – конденсационных без отбора и с одним-двумя регулированными отборами пара, турбин с противодавлением.

Первый газотурбинный двигатель, в котором горение топлива происходит при постоянном объёме, был построен и испытан русским инженером В.В. Кароводиным в 1908 году. КПД двигателя составил 3 % при мощности в 1,6 л.с.

В последние десятилетия благодаря высокому уровню технического производства созданы ГТУ, обладающие высоким КПД, надежностью и долговечностью. Газовые турбины используются в ГТУ и ПГУ.

Первыми реактивными двигателями были пороховые ракеты, появившиеся в Китае несколько тысяч лет назад. Теория и конструкция реактивных двигателей многим обязаны работам русских ученых и конструкторов. Основоположником теории реактивного движения является Н.Е. Жуковский. К. Э. Циолковский в 1903 году впервые в мире сформулировал законы движения ракет, изобрёл комбинированный воздушно-реактивный двигатель.