Движуха

Прогрессоидное попандопуло, ежели, конечно, оно собирается прогрессерить по-большому, нуждается в механизмах. Которым нужны двигатели. Которые - ну очень разные. Ручной, конный, водяной и ветряной приводы имеют существенные, на нынешней стадии развития моего и общества, недостатки. Дальше ДВС - двигатель внешнего сгорания. "Внешнего" не ошибка, а необходимость.

Причина: торжество всемирной энтропии в одной отдельно взятой средне-средневековой стране.

Э... Я не слишком заелдыриваю?

Тогда уелбантурю проще: большой разброс параметров по любому доступному топливу.

Ещё проще: "бог и леса не ровнял". В том числе, и по удельной теплотворности.

Пример: дрова берёзовые, влажность 12% - 4.2 кВтч/кг., свежесрубленная древесина - 2.2, сухая - 3.9, костра льняная - 4.4, нефть - 12.2.

Предвижу дружное скандирование инженероидов: "Неф-тян-ка! Неф-тян-ка!".

Теплотворность вы видите, а показатель "цена/качество" не учили? Нефть против дров раза в три теплотворнее. И на три порядка(!) дороже. Вот в этих, моих конкретных, географически-политически-транспортных условиях.

Для "внутреннего" сгорания нужен стабильный состав топлива. Хоть какого. В природе такого нет. Сначала добудь сырьё, потом сделай из него топливо, потом довези его туда, где нужен работающий двигатель.

Как только в цепочке появляется слово "довези" - можно сразу "гасить свет". В этой стране... про транспортные наценки я уже... сначала построй дороги.

Что будет гореть у конкретного Пети за тридевять земель - сухая мелкорубленная берёза или длинномерная сырая осина... иншалла.

Мотор - штука тонкая. Всякую энтропию, она же - нестандарт, следует вынести подальше. Потому и "внешнее сгорание".

Мотор получает пар определённого качества, а не хрень неопределённого происхождения и переменного состава.

Потому - "паровой двигатель".

Какой?

Про "шар Герона" - я уже... В XVI веке в Египте турецкий инженер Такиюддин аш-Шами построил паровую турбину. В 1629 году Джованни Бранка предложил свой вариант. Тоже - паровой турбины.

У турбины - "право первородства".

Дени Папен изобрёл цилиндр с поршнем, поднимающимся за счет пара и опускающимся в результате его сгущения. Такой же принцип у устройств Сэвери и Ньюкомена (1705). Оборудование для выкачивания воды из шахт.

Джеймс Уатт в 1763 г. принялся чинить агрегат Ньюкомена. Сократил расход топлива: сообразил держать цилиндр в постоянно нагретом состоянии. Проходил мимо прачечной, заметил, что клубы пара выходят из-под крышек котлов: понял, что пар - это газ и изобрёл конденсатор. Добился герметичности внутри цилиндра с помощью пеньковой веревки, пропитанной маслом. Придумал центробежный регулятор, золотник, паровую рубашку вокруг цилиндра, применил расширение пара в цилиндре, механизм передачи движения от поршня к балансиру (параллелограмм Уатта), цилиндр двойного действия (пар подавал попеременно по разные стороны от поршня), планетарную передачу (кривошип лучше, но опоздал с патентом).

В его машине принципиальные решения конструкции механического двигателя: цилиндр, поршень, шатун, коленчатый вал, маховик.

Это всё - турбине не надо.

К 21 в. реальные КПД паровых турбин - 40%, они крутят электрогенераторы всех тепловых и атомных электростанций. Температура применяемого пара до 580 °С, температура на выходе обычно не ниже 30 °С, поэтому максимальный КПД как тепловой машины - 64%.

"Паротурбинные двигатели нашли широкое применение на водном транспорте. Их применению на сухопутном транспорте и в авиации препятствует необходимость иметь топку и котел для получения пара, а также большое количество воды для использования в качестве рабочего тела".

Посмотрите вокруг: мы - в "Святой Руси" 12 в. Где нет авиации. Где почти нет сухопутных дорог - основной трафик по рекам. И где много текущей, относительно чистой, воды.

Не просто удобный двигатель - в моих условиях наилучший. Я этого не понимал, но дофаминовые нейроны вызвали эмоции: "всё остальное - противно".

"Первый паровой котел построен англичанином Томасом Севери в 1698 г. Железный бак, под которым в топке разводили огонь".

Вот так мы сделали свою первую установку в Пердуновке. Пять веков опережения - хорошо. Но мало.

Затем "вместо бака стали применять длинный (до 10 м) цилиндр диаметром около 1,5 м. Его окружали каменной кладкой, а под ним разводили огонь. Поверхность, омываемая горячими газами... маленькая. Пара... мало, горячие газы в основном уходили в трубу, эффективность низкая...".

Это, примерно, то, что у нас сейчас работает.

"В начале XVIII в. конструкция парового котла была изменена. Горячие газы пустили по трубам, со всех сторон окруженным водой. Такие котлы получили название "газотрубных".

В конце XIX в. были изобретены прямоточные котлы. Вода в них превращалась в пар по мере движения по трубам: с одной стороны в трубы подается вода, а с другой - выходит пар".

Сначала - "газотрубные", "огнетрубные", "дымогарные". Через столетие - "водотрубные", "прямоточные".

Вот это и берём.