История науки и техники. Энергомашиностроение

История науки и техники. Энергомашиностроение

Настоящая книга является продолжением серии учебных пособий по курсу «История науки и техники», поставленному в Московском государственном индустриальном университете. Книга, посвященная истории автомобилестроения и некоторым смежным вопросам издана в 1996 году (первое издание) и в 1998 году (второе издание). Истории создания основных материалов и технологий издана в двух частях: часть 1 – в 2001 году и часть 2 – в 2002 году. Учебное пособие написано для направления 552700 (?) «Энергомашиностроение» (дисциплины Введение в специальность и История науки и техники) и специальности «Двигатели внутреннего сгорания» (дисциплина История науки и техники). Предполагается, что бакалавры техники и технологии по направлению «Энергомашиностроение» в дальнейшем будут специализироваться в области гидравлических машин, гидравлических и пневматических приводов. Содержание учебного пособия учитывает научное направление выпускающей кафедры, поэтому объем разделов по истории насосостроения и двигателестроения заметно больше, чем по другим вопросам. История таких энергетических машин как холодильники и тепловые насосы не рассмотрены совсем, так как они освещены во второй части книги «Материалы и технологии».

Жанр: Машиностроение
Цикл: Не является частью цикла
Год публикации: 2017

Читать онлайн История науки и техники. Энергомашиностроение


© А. А. Шейпак, 2017.

© Издательство «Прометей», 2017.

1. Введение

Наука открывает то, что есть; инженеры превращают это знание в то, чего никогда не было.

Теодор фон Карман

Прошло 400000 лет с тех пор, как в пещерах и на других стоянках первобытного человека впервые появился огонь. Не менее 100000 лет огонь был неотъемлемой характеристикой нашей жизни, отличая разумного человека от животного мира наряду с речью. Почитаемый как божество и ставший основой многих мифов и произведений искусства, огонь стал важнейшим фактором цивилизации.



Рис. 1.1. Получение огня с помощью сверления дерева


Сначала тепловая энергия использовалась для обогрева жилища, освещения и приготовления пищи. Это позволило человеку расселиться по всей Земле, выйдя из тропической Родины.

Сила рабов, домашних животных, воды и ветра обеспечивала величину «энерговооруженности», например, среднего римлянина не более 1 кВт, а патриция – около 10 кВт. Средние века оставили среднюю энерговооруженность человечества примерно на том же уровне.

Затем двигатели, работающие на природном топливе, заменили мускульную энергию людей и животных и стали предпосылкой возникновения индустриальных обществ с многочисленными городами, промышленными предприятиями и транспортными сетями. Человечество использует в настоящее время энергию, составляющую лишь одну пятнадцатитысячную часть энергии солнечного излучения, мощность которого составляет 178000 Твт. Значительно меньше доля энергии обусловлена движением Луны (энергия морских приливов) и процессами, происходящими в ядре Земли (геотермальная энергия). Лишь незначительная часть – 0,06 % – солнечной радиации расходуется на фотосинтез, благодаря которому на Земле существует все живое и образуются запасы ископаемого топлива (30 % отражается обратно в космическое пространство, 50 % поглощается, превращаясь в тепло, примерно 20 % расходуется на поддержание гидрологического цикла. 18 % получаемой человечеством энергии приходится на возобновляемые источники, включая гидроэнергию и биомассу, и 4 % – на ядерную энергию. Большая часть обеспечивается за счет добычи ископаемого топлива: угля, нефти, газа.

Решение энергетических проблем в прошлом зависело от технических возможностей и от темпов научно-технического развития страны. Начиная с середины XIX в. наметился переход от использования в качестве источников энергии ветра, воды и дров к использованию угля, а позже нефти и природного газа. В основе этого перехода лежит взаимосвязь между энергией и техническим развитием, наличие которой подтверждается тремя фазами промышленной революции. На протяжении первой фазы, начало которой относится к XVIII в. доминирующими технологиями были добыча угля, плавление и выплавка железа, а затем применение паровых двигателей в наземном и морском транспорте. Составляющие этой системы были тесно переплетены: паровой двигатель, изобретенный англичанином Томасом Ньюкоменом и первоначально выполнявший только роль привода насоса для откачивания воды из шахт, позднее был усовершенствован Джеймсом Уаттом и использовался для привода транспортных средств и снабжения плавильных устройств сжатым воздухом. Плавильни в свою очередь позволяли получать металл, необходимый для изготовления паровых двигателей, паровозов, железнодорожного полотна, морских судов и механизмов, используемых для добычи угля. Создание транспортной системы и промышленного оборудования для фабрик и заводов обеспечило условия для быстрой индустриализации. К концу XIX в. мир опять преобразовался благодаря электричеству, двигателям внутреннего сгорания, паровым и газовым турбинам, аэропланам, а также развитию химической промышленности и металлургии. Нефть оказалась незаменимым сырьем для получения горючего и химических материалов. В наше время человечество вступило в третью фазу промышленной революции, характеризующейся переходом к массовому использованию вычислительной техники, новых материалов, оптоэлектроники и биотехнологии.


Вам будет интересно
Ив Жэнгра – профессор Квебекского университета в Монреале, один из основателей и научный директор канадской Обсерватории наук и технологий. В предлагаемой книге излагается ретроспективный взгляд на успехи и провалы наукометрических проектов, связанных с оценкой научной деятельности, использованием баз цитирования и бенчмаркинга. Автор в краткой и доступной форме излагает логику, историю и типичные ошибки в применении этих инструментов. Его позиция: несмотря на очевидную аналитическую ценность на...
Читать онлайн
Учебное пособие для слушателей дистанционных курсовТрубопроводная арматураКоммерческий инженер/проектный менеджер по трубопроводной арматуреМенеджер по продажам трубопроводной арматурыМенеджер по маркетингу промышленного оборудования и компонентовМенеджер по продажам промышленного оборудования и компонентов...
Читать онлайн
Как вы думаете, чем занимается инженер колониальной застройки? Правильно – создаёт промышленную инфраструктуру на планетах. Прибыв на планету Локус, молодой инженер обнаруживает, что общество на ней на грани коллапса: Колониальная Конституция не соблюдается, а территория поделена между враждующими альянсами с одной стороны и бандитами с другой. Система, которая позволяет колонистам возрождаться после смерти, ещё работает. Но как долго она протянет? Ведь вдобавок ко всем бедам столица Локуса, в к...
Читать онлайн
Модуль "Системный инжиниринг литейных сталей для криогенной арматуры" входит в общий курс "Основы выбора и применения материалов для трубопроводной арматуры" и является частью специализации "Инжиниринг и применение трубопроводной арматуры" системы дополнительного профессионального образования в арматурной отрасли. Курс может быть полезен для специалистов-материаловедов, специализирующихся на литых материалах, разработчиков арматуры, специалистов по эксплуатации арматуры предприятий-потребителей,...
Читать онлайн
Андрей Харук – доктор исторических наук, автор более 200 научных, научно-популярных и учебно-методических публикаций. Круг его научных интересов охватывает историю военной техники в целом и авиации и авиационной промышленности в частности, а также военную историю Украины. Эта книга рассказывает о достижениях отечественной промышленности в четырех стихиях: на суше, море, в воздухе и в космосе – от первых паровозов, тракторов, танков, пароходов до искусственных спутников Земли и известных во всем ...
Читать онлайн
Металловедение стенки является вторым аспектом в дополнение к первому аспекту прочностного расчета оболочек аппаратов.В монографии приведены необходимые сведения для конструкторов и проектировщиков....
Читать онлайн
Фрагменты жизни маленькой семьи, которые правдивы, поскольку материально документированы, а также суждения технического специалиста наложены на официально-каноническое творение времён развитого социализма. В качестве основы принята серия исторических очерков 1970 года, написанных к помпезной годовщине рождения Ленина, о событиях на Надеждинском металлургическом заводе в 20-х годах прошлого века. В результате выявляется картина совершенно другой истории, в которой восстанавливали разрушенное прои...
Читать онлайн
Вайолет крайне недовольна переездом в город Идеал. Почему все здесь слепнут и вынуждены носить специальные очки, чтобы хоть что-то видеть? Что за странные звуки слышатся по ночам и почему мама сама на себя не похожа? А потом отец Вайолет исчезает, и девочка вынуждена начать своё собственное расследование в компании нового таинственного знакомого, Мальчика. Вайолет ещё не знает, что ради спасения Идеала им предстоит сразиться в настоящей битве… Для среднего школьного возраста....
Читать онлайн
Золотоволосая Саксан Хани Тодд, переодетая юношей, пускается в долгий и трудный путь через всю Англию, чтобы отомстить человеку, которого называют убийцей ее брата, – Ботолфу, графу Регенфорду. Однако не смертельного врага находит юная Саксан в суровом рыцаре, а страстного возлюбленного и верного супруга, человека, ради которого она, не колеблясь, пройдет сквозь смертельные опасности и бесконечные лишения…...
Читать онлайн
Черновик книги! Будет дорабатываться и изменяться, после чего выкладываться снова. Во многих странах по сей день у власти стоят короли. Но одна королевская семья вызывает особый интерес общественности. Почему? Им рукоплещут. Ими восхищаются. Старинная монархия расцвела при правлении короля Альберта. Его наследники дают надежду на восходящее будущее. Но всё ли так просто в монаршей семье? Какие тайны скрывают стены их замка? Каких чудовищ они прячут внутри себя? Ликантропы - правда или всего ли...
Читать онлайн
Черновик! 18+ (преимущественно из-за жестокости) 2 Часть: АННОТАЦИЯ: Лера вернулась на родную планету. Но жизнь на Земле поменялась, а близкие люди вдруг стали чужими – теперь она лишняя здесь. Вырвавшись из оков жестокого чуждого мира, осознала, что покинула свой новый дом. Однако, высока цена прозрения! Не сломается ли её решимость вернуться и бороться, когда она столкнется со страшной болью от последствий собственных ошибок? Сможет ли выйти из неравной схватки победительницей, даже осозн...
Читать онлайн