9025-118716 讨论一下蒸汽机这方面的技术吧
北朝旧贴 | liutom | 共 1850 字 | 2013-04-14 | | 编辑本页
liutom 于 2013-4-13 15:04:13 发表了：
因为现在蒸汽机的资料已经不太好找了，我最后找到了蒸汽机车方面的一些资料。根据这些资料，蒸汽机的特性大概是这样的。
蒸汽机的牵引能力是固定的，也就是说，输出扭矩是固定的，而输出扭矩与锅炉蒸汽压力、气缸直径、气缸行程是正比关系，这意味着，增加锅炉压力，同样缸径和行程的蒸汽机输出扭矩就会增加，等效于输出功率增加，而反过来，锅炉压力下降，要达到同样的功率，就必须增加缸径和行程，也就是说，对蒸汽机来说，锅炉压力对蒸汽机的重量是很重要的，蒸汽压力如果从3.5提高到14，那么这个蒸汽机气缸体积怎么也能减少一半吧?当然曲轴是不能变的，这个受材料强度的限制。
那么蒸汽机的马力由什么决定呢？是由锅炉决定的，由于蒸汽机的输出扭矩是固定的，所以随着蒸汽机的转速上升，蒸汽机的输出功率也上升，直到锅炉蒸汽供应量的极限，就达到了蒸汽机的最大马力。显然，锅炉也是个很重要的部件。
海盗 于 2013-4-13 18:23:12 发表了：
Pe＝Te·(2∏·n／60)／1000＝Te·n／9550(kW)??
其中：Pe=发动机输出功率，kW; Te=有效转矩，N·m; n=发动机转速，r／min
liutom 于 2013-4-14 00:14:56 发表了：
贴个铁路上用来计算牵引功率的公式吧
牵引力用KN计算（轮周牵引力，也就是实际能输出的力矩），计算功率用KW
计算功率KW=牵引力KNX速度公里*1000/3600
liutom 于 2013-4-14 00:27:02 发表了：
蒸汽机车的牵引特性比较特殊，属于能输出的扭矩固定，并不会因为机车行驶速度降低而输出扭矩就上升，这意味着蒸汽机车的输出功率是随着速度的上升而上升的，只要有足够的蒸汽就能一直提高速度，也就是说，锅炉才是限制蒸汽机车功率的主要因素。
以上游型蒸汽机车为例，该车计算最大功率为1501马力，该车计算每马力时耗蒸汽7.58KG，也就是说，上游配了一台每小时供蒸汽11.37吨的锅炉。
如果不考虑蒸汽机技术水平的差距，则临高现有流星二型500马力蒸汽机车需要一台每小时供蒸汽3.79吨的锅炉，约等于4吨。
下面大家可以推算一下4吨蒸汽锅炉，3.5个大气压的情况下大概会有多大。
itany 于 2013-4-14 00:35:00 发表了：
liutom 发表于 2013-4-14 00:27
蒸汽机车的牵引特性比较特殊，属于能输出的扭矩固定，并不会因为机车行驶速度降低而输出扭矩就上升，这意味 …
算这个还不如看看美国19世纪末的蒸汽机车的主要参数。
liutom 于 2013-4-14 08:53:40 发表了：
itany 发表于 2013-4-14 00:35
算这个还不如看看美国19世纪末的蒸汽机车的主要参数。
查了一下，蒸汽机车时代不大使用马力或者KW来计算蒸汽机的功率
鲍德温的机车几乎就没这个参数，大多只列出牵引力
itany 于 2013-4-14 09:42:10 发表了：
liutom 发表于 2013-4-14 08:53
查了一下，蒸汽机车时代不大使用马力或者KW来计算蒸汽机的功率
鲍德温的机车几乎就没这个参数，大多只列 …
那个时候测轮周功率还是比较困难的
实际上您之前分析的也没啥错误，那就是牵引力取决于蒸汽压和曲轴活塞车轮构成的机械系统，而功率主要取决于锅炉的供气能力
liutom 于 2013-4-14 09:46:09 发表了：
itany 发表于 2013-4-14 09:42
那个时候测轮周功率还是比较困难的
实际上您之前分析的也没啥错误，那就是牵引力取决于蒸汽压和曲轴活塞 …
我已经找到了一个专门的美国蒸汽机车网站，列出了几乎所有的美国蒸汽机车，其中绝大部分的锅炉压力都超过了10个大气压。
最重要的是，这里面没有一个列出计算最大牵引功率的，也没有一个列出锅炉供气能力的，这意味着这些机车仅有牵引力指标，没有功率指标。
当然，他们也有评价锅炉的一些算法，但那些算法似乎相当原始，几乎没法拿来做计算用。
itany 于 2013-4-14 10:06:05 发表了：
liutom 发表于 2013-4-14 09:46
我已经找到了一个专门的美国蒸汽机车网站，列出了几乎所有的美国蒸汽机车，其中绝大部分的锅炉压力都超过 …
不就是这个么:http://www.steamlocomotive.com/
您去看看早年的型号就知道了.
要知道18世纪末人家用的锅炉的工艺未必比临高高多少。当然工人的素质是高多了。
liutom 于 2013-4-14 10:08:00 发表了：
itany 发表于 2013-4-14 10:06
不就是这个么:
这里面实际上没有锅炉参数，或者说，这里面使用的锅炉参数和现在是不大一样的
itany 于 2013-4-14 10:39:10 发表了：
liutom 发表于 2013-4-14 10:08
这里面实际上没有锅炉参数，或者说，这里面使用的锅炉参数和现在是不大一样的
http://www.steamlocomotive.com/llanso-power.php
liutom 于 2013-4-14 10:46:45 发表了：
itany 发表于 2013-4-14 10:39
这个我也看了，没法用，推算不出锅炉的供气能力来。
liutom 于 2013-4-14 11:12:51 发表了：
我们还是按锅炉蒸汽供气量来推算吧，按前面计算的，500马力蒸汽机最小也需要一台4吨蒸汽锅炉供热，我查了一下，现在常见的4吨蒸汽炉压力为1.25MPA，等于12个大气压，各厂家给出的重量不一，最低的18吨，最重的28吨。有人给出了一个估算公式，1蒸吨需要4吨钢材和1吨水，按这个算4蒸吨锅炉最少重20吨。