- •1. Развитие энергетической техники до XVIII века
- •1.1 Период биологической энергетики
- •1.2 Развитие техники при рабовладельческом строе
- •1.3 Развитие техники в период феодализма
- •2. Универсальный тепловой двигатель
- •2.1 Развитие универсального двигателя
- •2.2 Развитие энергетической техники в период господства универсального теплового двигателя.
- •3. Развитие теплоэнергетики после промышленного переворота
- •3.3 Разработка теоретических основ теплоэнергетики и исследования свойств рабочих тел.
- •3.2 Развитие паровых машин
- •3.5 Паровые турбины
- •3.6 Газовые турбины
1.3 Развитие техники в период феодализма
Развитие технологических и подъемных машин сделало совершенно необходимым обращение к неорганическим источникам энергии, поскольку живые двигатели оказались не в состоянии справляться с все возраставшей потребностью в механической энергии. Вследствие чего в период феодализма функция двигателя была передана водяному и ветровому колесам.
Наиболее характерными энергоемкими производственными процессами являлись: подъем воды и для орошения полей и размол зерна.
На протяжении примерно 14 веков (с VI по XVIII века) «водяное колесо являлось основной энергетической базой производства». На территориях, не располагавшими гидравлическими ресурсами, утилизировалась энергия воздушных потоков при помощи ветровых двигателей, преимущественно для привода мельничных жерновов. В Голландии, являвшейся классической страной ветродвигателей в силу ее равнинного положения, эти двигатели широко применялись на водоотливных работах во многовековой борьбе голландского народа по захвату суши у моря.
Ветровую мельницу с крыльями персы изобрели только в VII веке н.э., не смотря на то, что еще в III тысячелетии до н.э. люди использовали паруса для движения лодок.
С заменой живого двигателя водяным колесом стало возможным увеличить размеры агрегата, которые ранее определялись мощностью человека-двигателя. Так, например, «домница» выросла в домну, ручной молот - в громадный молот, поднимаемый энергией водного потока, и т.п. Так возникла потребность в новой энергетике, особенно остро проявившаяся в рудничном водоподъеме (это есть те «новые производственные возможности», о которых говорилось во введении). Так как «техника, создавая возможность удовлетворить одни требования, сама вызывает новые и новые».
Во второй половине XIX гидроэнергетика утратила свое качественно ведущее значение, уступив его теплоэнергетике. В результате, десятки изобретателей вложили свой труд в изобретение парового двигателя. А в XIX веке возник кризис существовавшего механического способа передачи энергии от ее источников к потребителям. Он направил творчество изобретателей на разработку различных методов передачи энергии, среди которых наилучшие результаты дал электрический. В связи с чем наметился (в самом конце XIX века) новый подъем гидроэнергетики, ее переход на новую качественную ступень. «Но и водяное колесо, потеряв в XVIII веке свое значение как основы энергетики, сравнительно медленно уступало свои позиции. Так, например, к 1917 году в России было установлено 46 тысяч водяных колес, их суммарная мощность достигала 40% всей установленной в стране мощности (за исключение транспорта)».
2. Универсальный тепловой двигатель
На мой взгляд, первым «энергетическим «изобретением явилась простейшая паровая турбина - эолипил Герона, изобретенная в Александрии еще в 70-е годы н.э. Героном. Это устройство «представляло собой наполнявшуюся паром полую сферу с двумя Г-образными соплами, расположенными с противоположных сторон и направленными в разные стороны. Пар вытекал из сопел с большой скоростью, и за счет возникающих сил реакции сфера вращалась». Но это изобретение не получило никакого дальнейшего развития, потому как в то время ещё не было так называемого социального заказа (как движущей силы развития), о котором говорилось во введении. Можно привести ещё множество примеров, подобных этому, одним из которых является изобретение Леонардо да Винчи станка для насечки напильников, который не получил распространения в силу того же социального заказа.
Таким образом, теплоэнергетика начала развиваться только лишь после появления острой необходимости в ней (как уже отмечалось выше, эта необходимость была обусловлена кризисом водяного колеса).
