Matematik / Bilim Buharlı Makine
Üniversite Ders Notları0 Mesaj
●62 Görüntüleme
- ReadBull.net
- Kültür & Yaşam & Danışman
- Eğitim Öğretim Genel Konular - Sorular
- Üniversiteler
- Üniversite Ders Notları
- Matematik / Bilim Buharlı Makine
-
07-09-2019, 15:33:23Kayıtlı Üye
Boulton ve Watt Şirketi 1786'da "cift etkili" makineyi piyasaya surdu. Elli beygirgucundeki bu makine bir un fabrikasına satıldı. Bunu iplik, dokuma ve demir fabrikaları, maden ocakları izledi. Watt'tan once bile 600 işci calıştıran Boulton fabrikaları alabildiğine buyudu. Butun dunyadan gelen vinc, sonda, un fabrikaları, iplik ve dokuma fabrikaları, darphane, Stanhope presleri, bira fabrikaları vb. icin buharlı makine taleplerini karşılamaya koyuldu. Boylece 1775 ile 1800 yılları arasında 325 makine imal etti. A. B. D. ilk makineyi 1781'de satın almıştı; Almanya'da ilk defa 1785'te Fransa'da da 1778'de işlemeye başladı.
O yıl Jacgues-Constantin Perier (1742-1818), Seine sularını yukseltmek amacıyla Chaillot'ya (Paris) ilk ateşli tulumbayı yerleştirdi. O tarihe kadar ceşme suları, artık enikonu eskimiş olan hidrolik makineler aracılığıyla yakın ırmaklardan su arklarıyla getirilmekteydi. 1778'de Perier, Birmingham'a giderek Boulton firmasına iki makine ısmarladı ve bunları Debilly rıhtımına monte etti. 8 Ağustos 1781'de şaşkın bir kalabalığın onunde işlemeye başlayan makineler, Seine'den suları alıyor, Chaillot sırtlarında inşa edilmiş olan her biri 4342 hektolitrelik depolara akıtıyordu. Bu yenilik buyuk sukse yaptı. Yirmi yıl icinde Fransa'da (12'si Anzin madenlerinde olmak uzere) 500 tulumba işletmeye kondu. Almanya'da on kadar makineye karşılık İngiltere'de 5 000 tane işlemekteydi.
Watt'ın makinesinin, Newcomen'inkinden ustunluğu, ne daha guclu ne de daha kullanışlı oluşuydu. Asıl onem verilen nokta, iki kat daha az yakıt harcamasıydı. Boulton da, makinesini tanıtırken, ozellikle bu avantajından yararlanmıştı. Boulton once para istemeden makineyi muşteriye veriyor, monte edilmesini ve bakımını ustune alıyordu. Sonra da muşterilerinden borclarını, komurden edecekleri tasarrufun karşılığı paranın ucte birini vermek yoluyla odemelerini istiyordu.
Butun dunyaca benimsenen Watt'ın buharlı makinesini geliştirmek icin binlerce muhendis işe koyulmuştu. İlk geliştirmeyi Watt'ın kendisine borcluyuz. Silindirden fışkıran ve 'kondansor'e giden buharı gormuş boyle bir gucun boşa harcandığına acıyarak bunu kullanmayı aklına koymuştu. 1782' de piston henuz yarı yoldayken buharın gelmesini onledi. Boylece buhar ve komurden onemli miktarda iktisat edilmiş oluyordu. 1804'te İngiliz Arthur Woolf'un (1766-1837), buharı iki aşamada calıştırmayı gercekleştirmesiyle makine daha da iktisatlı calışmaya başladı. Birinci aşama, 4 atmosferlik bir yuksek basınc silindirinde; ikincisi de, alcak basınclı daha buyuk bir silindirde meydana gelmekteydi.
"Cift etkili" makinenin icadından sonra yapılan en onemli gelişme, Oliver Evens adında (1755-1819) Philadelpialı araba yapımcısının cabalarıyla gercekleşti. Newcomen, Watt ve Woolf gibi Evens de kendini Denis Papin'in duşlerine kaptırmıştı. Ekmek parası kazanmak icin bir yandan araba, dokuma tezgÂhı ve değirmen yapmakta, ote yandan da Jonathan Hornblower'in (1725-1812) Amerikalılara 1750'de sunmuş olduğu İngiliz yapısı ateşli tulumbayı geliştirme imkÂnları araştırmaktaydı. Calışmalarını surdurmek icin tekniğe değil de, bilime baş vurması oldukca ilginctir.
Black'in calışmalarına dayanan Watt, suyun 1 dereceden 100 dereceye getirilmesi icin 100 kaloriye, buharlaştırılması icin 537 kaloriye ihtiyac olduğunu bulmuştu. Evens, 100 dereceden 200 dereceye cıkarmak icin de azıcık daha ısıtmanın (30 kalori) yeterli olduğunu gozlemledi. Bu durumda az bir masraf eklenmesiyle 15 kat fazla basınc elde edebilecekti. Evens'in yazdığı gibi, "deneyler, 1.5 atmosferlik bir basınc elde etmek icin 4 olcek komurun yetmesine karşılık, 2 atmosfer icin 5 olcek, 16 atmosfer icin de 8 olceğin yeterli olduğunu kanıtlamaktadır" Evens, Watt'ın makinesinin silindirinde, yuksek basıncın alcak basınctan daha fazla iş gorduğunu bildiğinden 8 atmosferlik buharla işleyen bir "cift etkili" makinenin ihtira beratını aldı (1797).
Yuksek basınc kesin bir avantaja sahipti. Ancak, basınca dayanabilecek gucte kazanlar imal edilinceye kadar one surduğu yenilikler kuramsal olmaktan ileri gidemezlerdi. 1800 yıllarında maden işletmeciliği henuz emekleme cağındaydı. Percin civisiyle tutturma tekniği yetersiz olduğundan kazanların su gecirmezliği guvenilir durumda değildi. Neyse ki, o gunlerde de sanayi dalları gunumuzde olduğu gibi dayanışmalı calışıyordu. Buhar makinesi, demir ve demir-dokme fabrikalarına itici guc sağlıyor, buna karşılık kendi gelişmesi icin gerekli imkÂnları alıyordu. Wilkinson'un delgi makinesi sayesinde silindirlerin ici istendiği gibi oyulabilmekteydi; ote yandan arac-makineler işlemeye başlamış ve kimyacılar madenlerin direncini artırma cabalarına hız vermişlerdi.
ENERJİNİN FETHİNDE İLK AŞAMA: BUHAR
Buhar, hidrolik cark ve yel değirmeninin tam tersine coğrafi ve meteorolojik şartlara butunuyle yabancı, guclu ve duzenli bir enerji kaynağıdır. Mekanik uygarlığın gelişmesini buharın icadına bağlamak bu bakımdan yerinde bir goruştur. Bununla birlikte, Watt'ın makinesi ancak 1802'den sonra butun sanayi kollarında kullanılabilmişti. Dolayısıyla butun Sanayi Devrimi'nin buhar makinesiyle başladığını soylemek hatalıdır. Sanayi Devrimi ceşitli ulkelerde, değişik tarihlerde başladı. Watt'ın ilk araştırmalarını yaptığı tarihte, Fransa'da yeni yeni başlamış olmasına karşılık, İngiltere'de bu tum hızıyla gelişmekteydi. Bu bakımdan buharlı makinenin, Sanayi Devrimi'nin sebebinden cok onemli bir sonucu olduğunu soylemek daha uygundur. Gercekten sanayicileri, ozellikle taşkomuru ureticilerini buhara kole olmaya surukleyen etken geniş capta ticaretin gerekleri olmuştu.
Yeni itici gucun getirdiği koklu değişikliğin kapsamını olcebilmek icin, o gune kadar enerji kaynağının akarsular, yel ve hayvansal guc olduğunu hatırlamak yeter. Bir insan toplumunun uygarlık duzeyinin kesin olcusu, sahip olduğu itici guclerinin miktarlarıyla doğru orantılıdır. Toplum bilimsel yonden ne derece yukselebilmişse, tabiatın kendisine sunduğu enerji kaynaklarından o derece yararlanabilir, onları kendine hizmet ettirebilir. Topraktan cıkardığı bir kara taşı makinelerinde yakmaya yetenekli bir toplum, elbette hayvan ya da koleleri calıştırarak gelişmeye calışan bir toplumdan daha ileri bir duzeydedir.
Daha onceki sayfalarda bir ulkenin zenginliğinin altın stoklarından cok, sanayi kuruluşları ve maden kaynaklarıyla olculebileceğini soylemiştik. Bu goruşu şimdi daha belirgin hale sokup şu onermeyi ileri surebiliriz: "Bir ulusun zenginliğinin kilowattsaat'le (kilowattsaat yalnız bir elektrik birimi değildir. Bir buhar makinesinin, bir yel değirmeninin, hatta bir hayvanın ya da boksor'un enerjisi de kilowattsaatle olculebilir.) olculmesi gerekir."
Fransa'yı ornek alırsak; 1952'de ulkenin komur, petrol, hayvan vb. gibi enerji uretimi kaynakları yılda 3 milyar kilowattsaatlik bir enerji sağlamaktadır. Bu nufusa bolunduğunde 2.620 kilowattsaat eder. Demek ki, her Fransıza ortalama olarak 2.620 kilowattsaatlik bir enerji duşmektedir. Aynı yılda her Amerikalıya 7.790 kilowattsaat; her İngilize 4.730; her İsvecliye 4.080 kilowattsaatlik enerji duşmektedir. Bu sayılar bu ulkelerin teknik duzeylerini gostermektedir.
1790'da, yeni buharlı makinenin uygarlığı fethe cıktığı yıllarda, en uygar ulkede kişi başına ancak 34 kilowattsaatlik bir enerji duşuyordu. Bunun coğunu da beygir ve oteki cekim hayvanları sağlamaktaydı. O donemdeki sanayinin en mukemmel enerji kaynağı olan hidrolik carklar yalnız fabrikalarda kullanılıyordu. Bunlar buğday, ceviz ve zeytin oğutmekten başka demir eritme koruklerini, dokuma tokmaklarını, presleri ve tezgÂhları işletmekteydi. Bugun 'fabrika' dediğimiz tesislere o gun "değirmen" denilmesinin nedeni de buydu. Bugun bile bircok koylerde "kÂğıt değirmenlerine ya da "yağ değirmenlerine rastlamaktayız.
__________________