Паровий двигун

Наприкінці 17 століття багато винахідників намагалися створити паровий двигун, який перетворював би теплову енергію на механічну роботу. Зайнявся цим і Дені Папен (1647-1712).

Юний Дені у 16 років став студентом одного з університетів Франції, вивчив медицину, отримав ступінь доктора та вирушив шукати щастя до Парижа. Можливо, він так і залишився б лікарем, якби не зустріч з голландським фізиком X. Гюйгенсом, після якої він став вивчати фізику та механіку.

Паровий двигун складався з циліндра та поршня. Якщо під поршнем створити розрідження, то стовп повітря змусить його рухатися вниз, виконувати механічну роботу. Але як досягти порожнечі під поршнем? Папен спробував створювати розрідження під поршнем за допомогою вибухів пороху, але зазнав невдачі. Потім у паровому двигуні використовувала пара. Тепер замість пороху під поршнем була вода. Папен підігрівав циліндр - тиск пари гнав поршень вгору: відсував пальник - циліндр остигав, пара конденсувався і поршень йшов вниз. А в цей час його паровий двигун робив механічну роботу - вантаж, підвішений на мотузці, перекинутій через блок, піднімався.

Паровий двигун Папена, створений 1680 року, виконував корисну роботу. Це був один із перших "справжніх" парових котлів. Але не лише паровий двигун був предметом багаторічних пошуків Папена. Він запропонував конструкцію відцентрового насоса, сконструював піч для плавки скла, паровий віз, винайшов кілька машин для підйому води. Більшість технічних ідей Папена так і не було реалізовано.

Слід згадати, що перший паровий котел був побудований англійцем Томасом Севери в 1698 р. Це був залізний бак, під яким у топці розводили вогонь. Через деякий час замість бака почали застосовувати довгий (до 10 м) циліндр діаметром близько 1,5 м. Його оточували кам'яною кладкою, а під ним розводили вогонь. Поверхня, що омивається гарячими газами, у таких котлів була дуже маленькою. Тому пари вони виробляли дуже мало, а через те, що гарячі гази в основному йшли в трубу, ефективність такого котла була дуже низькою і їхнє застосування в парових двигунах ставилося під питанням.