Máquina de vapor
La máquina de vapor es un motor de combustión interna el cual puede transformar la energía térmica de agua en energía mecánica.
Esto quiere decir que sirve para dar potencia a diversos objetos.
Uno de los primeros usos de la máquina de vapor fue el de las bombas de pistón, luego se comenzó a usar como fuerza automotriz y así sucesivamente hasta llegar a campos como la agricultura.
Historia de la máquina de vapor
El origen de la máquina de vapor se dio en el año 1633 por el inventor inglés Edward Somerset. No obstante su creación no tuvo tanto éxito como las máquinas elaboradas por el ingeniero escocés James Watt, quien desde muy temprana edad mostró su interés por la ingeniería y la matemática.
Por consecuencia, James se interesó por las máquinas de vapor que habían sido anteriormente creadas por los inventores ingleses Thomas Savery y Thomas Newcomen impulsándolo a construir el primer motor a vapor con una cámara de condensación externa.
Este motor tuvo como primera función desagotar las minas inundadas, aumentando así la producción del carbón.
Tiempo después se crea la segunda versión del motor, agregando mejoras como la corredera de apertura y el cierre de válvulas. Esto hizo que la máquina se pudiera usar en otros campos como la industria textil y años después se usara en la industria automotriz, siendo el combustible de las locomotoras, automóviles, barcos, entre otros.
¿Cómo funciona la máquina de vapor?
Como mencionamos anteriormente esta máquina se encarga de transformar la energía térmica en energía mecánica. Por lo tanto, funciona debido a la fuerza del vapor del agua que es calentada a una presión alta.
En principio la máquina utiliza una caldera donde se coloca el agua y esta la calienta hasta que se convierte en vapor. Esta presión que se genera puede mover un pistón dentro de un cilindro y luego se conecta junto con la biela con la finalidad de convertir el movimiento de traslación a rotación, otorgándole potencia a los objetos.
Tipos de máquina de vapor
Durante la evolución de la máquina de vapor surgieron diversos tipos que mencionaremos a continuación:
- Máquina de expansión simple. En este tipo de máquina el vapor trabaja únicamente cuando está en el cilindro. Luego, cuando se expande y se transmite la energía, el gas se expulsa a la atmósfera o al condensador.
- Motores compuestos. En este tipo se suelen crear ciclos de calentamiento y enfriamiento por cada cilindro. Estos motores suelen estar compuesto por dos cilindros que a su vez se conforman en: compuestos cruzados, compuestos en tándem y compuestos de ángulo.
- Motores de expansión múltiple. Se les conoce también como la extensión lógica del motor compuesto. La principal función que poseen es la de dividir la expansión del vapor en más de una etapa, logrando aumentar su eficiencia y corrigiendo los errores del anterior.
- Motores de flujo único. En este tipo de motor la función principal es la de hacer que el flujo de vapor se de hacia una sola dirección, mejorando así la eficiencia térmica.
- Turbinas de vapor. Por último tenemos las turbinas de vapor, las cuales son un grupo de discos montados sobre un eje de potencia (rotores) y de discos estáticos en la carcasa de la turbina (estatores). Su principal función es la de brindar fuerza rotacional, produciendo un movimiento más suave y logrando un menor desgaste en la maquinaria.
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