双作用蒸汽机
蒸汽机实验室 · 结构修复 v1.1
ZH
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仅拖动几何形状及汽口开度。隐藏压力和流向箭头,退出后恢复未改变的物理状态。
统一状态,机构联动。
轴同时驱动活塞连杆机构、偏心轮和调速器。增加负载后,断开调速器重复对比。转速读数包含模型真实的周期波动。
展开剖面:水平尺寸遵循模型,深度放大显示。A/B 为气缸腔室,E 为中央排汽口。
采用理想气体蒸汽、假定调速器参数及理想运动副重建。不含凝结、锅炉动态或制造级接触分析。
模型、假设与来源
重建 Powerhouse B1633 的结构。缸径 127 mm、行程 177.8 mm、连杆长 340 mm、飞轮直径 762 mm。部分尺寸与调速器内部结构为工程假设,并非博物馆实测 CAD。
固定步长的统一状态耦合气体质量与能量、曲柄转矩、轴惯性及弹簧调速器。D 形滑阀由偏心量 18 mm、超前角 35° 的偏心轮驱动,进汽搭接 9 mm、排汽搭接 1 mm。调速器改变供汽面积,不改变配汽时序。
能量账目包含储库焓、制动功、摩擦、大气位移功、弹簧与重力势能、手动起动冲量及非弹性限位损失。断汽后储能仍保留。RK4 固定步长为 0.25 ms,播放速度仅改变步数,不改变步长。
以干燥理想气体近似蒸汽,不含凝结、蒸汽表、壁面传热、泄漏或锅炉动态。省略齿面接触、泵液压与结构柔性。用于研究配汽时序和定性反馈,不用于机械选型或认证。
角度拖动仅改变几何形状与汽口开度,隐藏压力和流量显示,保留物理状态。原始运行检查集中于 345 kPa 表压及约 30 N·m 负载,并非覆盖 0–500 kPa/0–110 N·m 全范围。
模型随附技术参考资料
- Powerhouse Collection — B1633
- John Bourne — A Catechism of the Steam Engine
- James Clerk Maxwell — On Governors (1868)
- NASA Glenn — Mass Flow Choking
验证与证据边界
结构修复 v1.1 重建了曲柄轴向堆叠、带孔十字头叉、导向滑块、压力流道、调速器铰链、轴承支撑及泵取力机构。十字头名义间隙为 0.20 mm;理想运动副不求解接触力或间隙消除过程。
数值检查涵盖固定步长积分、守恒账目、汽口开度、曲柄机构闭合、死点起动及负载响应。数据面板提供实时能量残差和 CSV 轨迹。这些是模型检查,并非实机测量。
原文件包含作者报告的结构和数值测试表。这些参考结果并非实时测试或独立认证。集成检查与源文件指纹记录在展品文档中,不构成制造或安全运行认证。
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