|
Цикл первого парового двигателя был найден, но паровые машины были несовершенны. Далее были возможны два направления работы. Первое из них состояло в необходимости практически освоить найденный Папеном цикл. Папену это не удалось.
Его паровой двигатель, несмотря на правильный цикл, не мог делать более одного хода в минуту, потому что цилиндр Папена был и котлом, и цилиндром (двигателем), и конденсатором. А если посмотреть недавние книги по паротехнике, то после описания цикла почти в таком же виде, как и у Папена, эти книги, говоря о реализации цикла, описывают целый комплекс агрегатов: котел, двигатель, конденсатор, конденсатный насос, циркуляционный насос, питательный насос. Здесь и заключается одно из направлений дальнейшего развития двигателя — изыскание методов практического освоения термодинамического цикла парового двигателя.
Второе направление работы заключалось в придании тепловому двигателю свойств универсальности по его техническому применению. На историческом процессе развития по этому направлению мы остановимся несколько позднее, отметив неудачные попытки Папена, направленные к «универсальности по техническому применению». Кстати, об универсальности. Если задуматься об обращениях вроде сниму торговую площадь или подобных, возникает вопрос: почему не создано до сих пор единого глобального центра по поиску недвижимости? Но вернемся к нашей статье.
На открытии и правильном описании цикла парового двигателя окончились достижения Папена, изобретателя предохранительного клапана, исследователя зависимости температуры кипепения от давления. Правда, в своей конструкции 1707 г. он отделил котел от цилиндра, но поршень цилиндра был уже не связан с грузом и мог только вытеснять воду. Улучшение практического использования цикла перекрывалось ухудшением с позиций универсальности: двигатель сливался с насосом. Цикл также ухудшался, так как вакуум уже не использовался и цикл становился разомкнутым. Для приведения поршня в исходное положение требовался внешний источник энергии — гидростатический напор между камерой с поршнем и воронкой с налитой в нее водой.
В своей последующей конструкции Папен просто повторял предложение Вустера, только заменив два крана одним четырехходовььм краном. Здесь Папен, следуя Вустеру, суммирует работу двух камер, и, таким образом, установка оказывается в состоянии отдавать работу непрерывно. Но несмотря на непрерывную отдачу работы, подобная установка не становится универсальным тепловым двигателем, так как она отдает работу в одной частной форме, в форме подъема воды.
Таким образом, Папен не продвинулся вперед в практической возможности использования открытого им цикла. Не продвинулся он и в придании двигателю свойств универсальности по техническому применению. Его рисунок о преобразовании поступательного движения поршня во вращательное движение вала дает решение задачи. Рейка сообщает валу возвратно-вращательное движение. Превратить это вращательное движение в однонаправленное при помощи рейки без применения других методов нельзя. Это было ясно и для Папена; на его рисунках вода, как и в предложении Севери, подается на водяное колесо. Физик Папен не смог осуществить открытый им цикл, так как для этого требовалась производственная, конструкторская практика, опыт работы в промышленности, которого у Папена не было. Поэтому совершенно не случаен тот факт, что дальнейшее развитие теплового двигателя было сделано людьми практики, отделившими двигатель от потребителя энергии.
По материалам семинара «Открытия и история»
|