Kuidas töötab auruvedur (0)

Kuidas töötab auruvedur ?
Aruvedur töötab aurumootori jõul, mille tööpõhimõte on üsna lihtne. Auru mootori jaoks on – nagu nimigi ütleb – vaja auru, see saadakse suures boileris, mida pidevalt köetakse. Mida kauem vesi boileris keeb , seda rohkem vee molekule läheb gaasilisse olekusse üle ja selle pärast tekib boileris rõhk. See rõhk suunatakse torusid mööda veduri rataste juurde silindritesse, mis on ehitatud nii, et kui ühelt poolt surub auru jõud kolvi ühele poole lõpuni, vabastab auru toova toru juures olev klapp teise augu ja nüüd kasutatakse uuesti auru jõudu, et kolb tagasi esimesse asendisse viia. Sellise tsükli toimel hakkavadki veduri rattad liikuma.
Kes ehitas esimese auruveduri?
Kõige esimese töötava auruveduri ehitas 1804ndal aastal Richard Trevithick Suurbritannias. See auruvedur oli algeline , robustne, kuid samas oli Trevithick suurendanud masina kasutegurit kasutades kõrgemat rõhku ja väiksemat mootorit.
Kes ehitas esimese hea auruveduri?
Esimese hea auruveduri ehitas minu arvates George Stephenson 1829ndal aastal, kes võttis kasutusele palju innovaatilisi lahendusi. Veduri nimeks oli Rakett . Suurim edasiminek oli vaieldamatult uus küttesüsteem. Stephenson võttis esimesena kasutusele mitmetorulise boileri (koosnes 25-st vasktorust) ja nendest torudest jooksid läbi kivisöe põletamisel tekkinud gaasid. Samuti kasutas Stephenson ära selle, et põlemiskambri seinad lähevad kuumaks – ta tegi põlemiskambri seinad mitmekihiliseks ja seina kihtide vahelt vett läbi lastes soojendas vett. Tänu sellele suurenes ka auruveduri kasutegur. Lisaks küttesüsteemi uuendamisele oli Stephenson kasutanud eri suurusega rattaid, milledest vaid esimesed suuremad rattad olid vedavad , teised rattad olid väiksemad ja mõeldud vaid raskuse hoidmiseks.
Miks on auruveduri küsimused üldse olulised ja termodünaamikaga seotud?
Auruveduri näol on tegemist ühe esimese soojusmasinaga. Sellel on meie ajaloos tähtis koht, sest milline masin oleks veel suutnud nii pikki maid läbida kui rong , ühtlasi oli see ka mugavam kui nt hobuvankriga sõit. Termodünaamikaga on soojusmasinatel väga palju seost. Termodünaamika tegelebki just soojuse kui energiaülekandevormi ja selle tööga ja siseenergiaga seoses olemise uurimisega. Seega on aurumasin just kõige tüüpilisem termodünaamilise süsteemi näide. Aurumasina töö käigus muutub soojusenergia sisuliselt tööks, mis paneb rattad liikuma. Sest sooja annab ju tegelikult vaid kütteahi ja ka see nõuab oma energiat, et kuum püsida, seega kõik ained ja esemed tule ümber on jahutid , mis tahavad saada mingit osa energiast, lõpuks jahtubki ese maha, kui ta on oma siseenergia laiali jaganud.
Kõige parem oleks seletada seda, et termodünaamika on seotud soojusmasinatega sellisel viisil, et igas soojusmasina väljalaskesüsteemis on heitgaasid jahedamad kui põlemiskambris. Kogu teekond , mis tähendab antud juhul marsruuti põlemiskambrist mööda torustikku või korstent atmosfääri, neelab mingi osa siseenergiast ära, ning selle võrra need mehaanilised osad, milles soojemad asjad liiguvad, soojenevadki.