在整个历史中，不同类型的蒸汽机经历了许多变化，技术不断使它们以非凡的方式发展。
本质上，蒸汽机是将水蒸气的热能转换成机械能的外燃机。它们已被用来为泵，机车，船舶和拖拉机提供动力，这在工业革命时期是至关重要的。当前，它们被用于使用蒸汽轮机发电。
蒸汽机由一个锅炉组成，该锅炉用于烧开水并产生蒸汽。蒸汽膨胀并推动活塞或涡轮，其运动完成了转动车轮或驱动其他机械的工作。
第一台蒸汽机是亚历山大海伦在1世纪发明的，被称为Eolipila。它由连接到锅炉的空心球组成，锅炉上连接了两个弯曲管。球体中充满了沸腾的水，使蒸汽以高速从管中排出，使球旋转。
尽管风油菜没有实际用途，但毫无疑问，它代表了蒸汽作为推进源的首次实施。
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但是，大多数使用蒸汽的系统可以分为两种类型：活塞机和蒸汽轮机。
蒸汽机的主要类型
1-柱塞机
柱塞机使用加压蒸汽。通过双作用活塞，加压的蒸汽在每一侧交替进入，而在另一侧则被释放或送入冷凝器。
能量被密封的滑杆吸收，以防止蒸汽逸出。该杆继而驱动连接到曲柄的连杆，以将往复运动转换成旋转运动。
另外，另一个曲柄通常通过允许旋转运动反向的机构来驱动阀齿轮。
当使用一对双作用活塞时，曲柄前进偏移90度角。这样可以确保无论曲柄处于什么位置，电动机都将始终运行。
2-多个膨胀马达
另一类蒸汽机使用几个单作用气缸，这些气缸的直径和运动逐渐增加。来自锅炉的高压蒸汽用于向下驱动直径较小的第一个活塞。
在向上运动中，部分膨胀的蒸汽被驱动进入第二缸，第二缸开始向下运动。这产生了在第一腔室中释放的相对较高的压力的进一步膨胀。
同样，中间腔室排放到最终腔室，最后腔室又释放到冷凝器。这种类型的发动机的改进型在最后一个腔室中装有两个较小的活塞。
这种类型的发动机的开发对其在蒸汽船中的使用非常重要，因为冷凝器在回收少量动力后，又将蒸汽转化为水，以便在锅炉中再利用。
陆地蒸汽机可以排出大量蒸汽，并可以从淡水塔中注满水，但是在海上这是不可能的。
第二次世界大战之前和期间，膨胀引擎用于不需要高速行驶的海上车辆。但是，当需要更高的速度时，则由蒸汽轮机代替。
3-单向或均流电机
活塞机的另一种类型是单流或均流电机。这种类型的发动机使用的蒸汽仅在汽缸的每一半中沿一个方向流动。
通过在气缸上设置温度梯度来实现热效率。蒸汽始终进入汽缸的热端，并通过冷却器中心的开口排出。
这导致汽缸壁的相对加热和冷却的减少。
在单流发动机中，蒸汽的入口通常由由凸轮轴致动的提升阀（其功能类似于内燃机中使用的那些）控制。
在开始运动时，当达到最小膨胀量时，入口阀打开以允许蒸汽进入。
在曲柄转动的特定时刻，蒸汽进入，套筒的入口关闭，从而允许蒸汽连续膨胀，从而驱动活塞。
在冲程结束时，活塞将在汽缸中心附近发现一排排气孔。
这些孔连接到冷凝器，降低了腔室中的压力，从而导致快速释放。曲柄的连续旋转是使活塞运动的原因。
4-蒸汽轮机
大功率蒸汽轮机使用一系列旋转盘，这些旋转盘的外边缘包含一种螺旋桨式叶片。这些可动盘或转子与固定环或定子交替，固定环或定子连接到涡轮机结构上，以重定向蒸汽流。
由于运转的高速度，这种涡轮机通常连接到减速齿轮上，以驱动另一种机构，例如船的螺旋桨。
与活塞机相比，蒸汽轮机更耐用，所需维护更少。它们还在输出轴上产生更平稳的旋转力，这有助于降低维护要求并减少磨损。
蒸汽涡轮机的主要用途是在发电站中，在这些发电站中，其高速运行是有利的，而其相对体积则不是不利的。
它们还用于海洋应用，为大型船只和潜艇提供动力。几乎所有的核电厂都通过加热水和给蒸汽轮机供电来发电。
5-推进发动机
有一种水下推进发动机，该发动机使用高压蒸汽从前部的进气口吸水，并在后部高速排出水。
当蒸汽在水上凝结时，会产生冲击波，将水从后面排出。
为了提高发动机效率，发动机通过蒸汽喷射器前面的通风孔吸入空气，这会产生气泡并改变蒸汽与水混合的方式。
参考文献
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