"Buhar makinesi" sayfasının sürümleri arasındaki fark

k
Tarih bağlantısı düzenleme
k (→‎Buhar makinesinin verimi: Yazım hatası düzeltildi: halen → hâlen AWB ile)
k (Tarih bağlantısı düzenleme)
== İlk örnek ==
[[Dosya:Aeolipile illustration.png|thumb|sağ|İskenderiyeli Heron’un yaptığı ilk örnek türbin]]
Bilinen ilk buhar makinesi diyebileceğimiz örnek Mısırlı mühendis [[Heron]]'nun birinci yüzyılda [[50]] yıllarına doğru [[Mısır]] [[İskenderiye]]'de uçları birbirlerine göre zıt yönleri gösteren iki eğik tüpün yerleştirildiği oyuk bir küreden yaptığı türbin’dir. Kürede su kaynatıldığında buhar borulardan dışarı çıkmakta günümüzde etki tepki kanunu dediğimiz şeyin sonucunda kürenin dönmesine yol açmakta idi. Hero buharlı bir türbin ya da motor icat etmesine rağmen toplumda bir etki yaratmadığından bunu [[motor]] aygıtının icadı olarak görülmemektedir
 
== Buhar gücünün ilk faydalı uygulaması ==
Buhar gücünün Heron tarafından uygulamasından sonra [[1679]] yılında ilk faydalı uygulama Fransız fizikçi [[Denis Papin]] ‘den ([[1647]]-[[1712]]) geldi. İçinde suyun kaynadığı ve biriken buharın suyun kaynama noktasını yükselttiği sıkıca kapanan bir kapağı olan [[düdüklü tencere]] icat edilmişti. Papin’in dikkat ettiği şey daha yüksek ısıda kemikler yumuşuyor ve et daha çabuk pişiyordu. Tencereye buhar basıncının çok yükselmesine karşın bir de güvenlik vanası eklenmişti.
 
== Buhar makineleri ==
=== Savery makinesi ===
 
[[1698]] yılında, İngiliz mühendis [[Thomas Savery]] ([[1650]]-[[1715]]), ilk ticari olarak satılan buhar makinesini yapmıştır. Bu makine maden ocağından suyu dışarı atmak amacıyla kullanılmıştır. Madencinin Arkadaşı olarak tanınmaktaydı.
 
Çalışma prensibi ise şöyledir:
{{ana madde|Newcomen buhar makinesi}}
[[Dosya:Newcomen atmospheric engine animation.gif|sağ|frame|50px|Newcomen makinesinin şematik gösterimi<br />-Buhar; pembe, su; mavi ile gösterilmiştir.<br />-Açık vanalar yeşil, kapalı olanlar kırmızıdır.]]
[[1712]] ‘de İngiliz mühendis [[Thomas Newcomen]] ([[1663]]-[[1729]]) yeni bir tür buhar makinesi geliştirdi. Bu makinenin Savery Makinesinden en büyük avantajı pistonun bir zincir yardımıyla tahterevalli benzeri bir tür kaldıraca tutturulmuş olmasıydı. Bu kaldıracın diğer ucu ise bir tür [[tulumba]]ya bağlanmıştı. Piston silindirin en üst noktasında iken silindirin içine gönderilen soğuk su buharı yoğunlaştırıyordu. Böylece atmosferik basınç pistona aşağıya doğru kuvvet uyguladığı anda su madenden yükseliyordu. Buhar pistona dolunca bu çevrim tekrar ediyordu.
Ayrıca daha az tehlikeliydi. Yine de makine istenilen verime ulaşamamış ve yakıt tüketimi azalmamıştı.
 
=== Watt makinesi ===
[[1764]] yılında bozulan Newcomen makinelerinden biri onarılması için İskoçyalı mühendis [[James Watt]]'a verildi.<ref>Temel Britanica, Ana Yayıncılık 92 baskısı, Cilt:4 sayfa :48</ref> makineyi onaran Watt aynı zamanda randımanı düşük bu makineyi geliştirmek de istedi. Arkadaşı İskoç kimyacı [[Joseph Black]]'tan gizli ısıyı <ref>Donmuş bir maddenin erimesi veya bir sıvının buharlaşması için gereken ısı miktarı</ref> öğrenmiş olan Watt aynı odayı sürekli ısıtıp soğutmanın ne kadar israflı bir şey olduğunu anladı ve aklına iki oda yapma fikri geldi. Biri sürekli sıcak, diğeri de sürekli soğuk tutulacaktı. Buhar işini yaparken sıcak odada bulunacaktı ve su haline getirilmesi gerektiğinde supaplar sistemiyle soğuk odaya alınacaktı.
 
Watt [[1781]] yılına gelindiğinde makinesini iyice geliştirmiş ve pistonun ileri geri hareketini ustalıkla bir tekerleğin dönme hareketine çeviren mekanik aletleri de icat etmişti. Watt'ın makine tarihi ve makine mühendisliğine katkıları çok büyük önem taşır.
 
=== Buhar türbinleri ===
[[1884]] yılında İngiliz mühendis [[Charles Algernon Parsons]] ([[1854]]-[[1931]]) ilk başarılı buhar türbinini yapmıştır.<ref>Bilim ve Buluşlar Tarihi , Isaac Asımov , İmge Kitabevi, sayfa 396</ref> Bu sayede yüksek hızlı gemi yapımı kolaylaşmış. [[Jeneratör]]lerin de kullanılması kolaylaşmıştır.
 
== Buhar makinesinin verimi ==
James Watt’ın geliştirmesine rağmen buhar makinelerinin verimi hâlen %7 civarında idi kalan %93 boşa giden ısı olarak kayboluyordu.
 
Buhar makinesinin verimini inceleyen ilk kişi Fransız fizikçi [[Sadi Carnot|Nicolas Leonard Sadi Carnot]]’tur ([[1796]]-[[1832]]) 1824 yılında yayımladığı Ateşin Tahrik Kuvveti Üzerine isimli kitabında buhar makinesinin maksimum veriminin en sıcak halindeki buhar ile en soğuk halindeki suyun sıcaklığı arasındaki farka bağlı olduğunu gösterdi. Carnot ısı ve işin birbirlerine dönüşmesi yolunu ilk olarak ele alan kişi olduğundan [[Termodinamik]] biliminin kurucusu kabul edilmektedir.
 
== Buharlı ulaşım araçları ==
=== [[Buharlı gemi]]ler ===
[[1787]] yılına kadar buharlı motorlar sadece su pompalarını ve tekstil makinelerini çalıştırmak için kullanılmıştı. [[22 Ağustos]] [[1787]] yılında ise Amerikalı mucit [[John Fitch]] ([[1743]]-[[1798]]) ilk vapuru [[Delaware Nehri]]’ne indirmiştir.<ref>Bilim ve Buluşlar Tarihi , Isaac Asımov , İmge Kitabevi, sayfa 233</ref> Bir süre [[Philadelphia, Pensilvanya|Philadelphia]] ile [[Trenton, New Jersey|Trenton]] arasında düzenli [[vapur]] yolculuğu yapılmasını sağlamıştır.Fakat Fitch ticari anlamda başarı kazanamamıştır. [[1807]] yılına gelindiğinde ise yine Amerikalı mucit olan [[Robert Fulton]] saatte 8&nbsp;km hızla giden adını Clermont koyduğu kırk metre uzunluğundaki vapurları Hudson Nehri’nde işletmeye başladı.<ref>Bilim ve Buluşlar Tarihi, Isaac Asımov, İmge Kitabevi, sayfa 258</ref> Bu sefer Fitch’in tersine ticari başarı kazanıldığından Fulton vapuların mucidi kabul edilmektedir. 1809 yılında ise Moses Rogers komutası altındaki Phoenix okyanusa açılan ilk buharlı vapur oldu.<ref name="ReferenceA">Bilim ve Buluşlar Tarihi, Isaac Asımov, İmge Kitabevi, sayfa 264</ref> 1811 yılında [[Mississippi Nehri]] üzerinde işleyen ilk gemi New Orleans faaliyete geçti.<ref name="ReferenceA"/>
 
Okyanusu aşan ilk gemi ise [[1819]] yılında Georgia Savannah’tan [[İngiltere]]’deki [[Liverpool, İngiltere|Liverpool]]’a beşbuçuk haftada ulaşan Savannah isimli gemi oldu. Yolculuğun büyük kısmı yelkenlerin açılması ile bitirildiğinden aslında buharlı gemi sayılmazdı.<ref>Bilim ve Buluşlar Tarihi , Isaac Asımov , İmge Kitabevi, sayfa 273</ref>
 
[[1827]] yılında [[Türbin]]lerin ve gemi pervanesinin keşfedilmesi sonucu , pervanenin yan çarktan daha etkili olduğu anlaşıldı ve gemi teknolojisi hızla gelişti <ref>Bilim ve Buluşlar Tarihi, Isaac Asımov, İmge Kitabevi, sayfa 286</ref>
 
=== [[Buharlı lokomotif|Buharlı Lokomotifler]] ===
[[Dosya:Steam locomotive work.gif|thumb|sağ|450px|Buharlı lokomotifin çalışması]]
 
İlk buharlı motorların gemilerde kullanılmasından sonra [[1804]] yılında [[Richard Trevithick]] bir vagonun şasesi üzerine sabit bir buhar motoru yerleştirerek dünyanın ilk buharlı lokomotifini üretti. Yaptığı özel yolda lokomotifini hareket ettirerek gösteri düzenlemiş fakat bundan ticari bir kazanç elde edememiştir.<ref>Büyük Buluşlar, Ian Harrison, Doğuş Grubu İletişim ve Yayıncılık, sayfa 86-87</ref>
 
[[1825]] yılına gelindiğinde ise İngiliz mucit [[George Stephenson]] geliştirilmiş buharlı motorlardan faydalanarak ilk buharlı lokomotif denebilecek ve adına [[Stephenson's Rocket|Rocket]] dediği aracı yaptı.
 
=== [[Buharlı otomobil]] ===
Bilinen ilk örnek Fransız mühendis [[Nicolas Joseph Cugnot]] tarafından yapılan [[Fardier]]’dir. Nicholas Joseph Cugnot küçük ölçekte yaptığı iki kazanlı [[Newcomen makinesi]]ni üç tekerlekli bir arabaya yükleyerek [[1769]] yılında deneme yapmıştır. Fakat buharlaşma yoluyla azalan kazan suyunu yenileyecek bir sistem olmadığından araç 15 dakikada bir durmak ve su ikmali yapıp suyun kaynamasını beklemek gerekmekteydi.
 
== Buhar makinesi tipleri ==
923.317

değişiklik