200多年前英國人發明的首輛火車是怎樣的?揭秘蒸汽火車的原理

科探声音
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17 觀看·2024年3月20日
這是200年前英國人發明的蒸汽火車
當時的火車設計非常簡單
軌道旁每隔一段距離就擁有一臺蒸汽機
蒸汽機用繩子拉動火車
火車就好像纜車一樣被繩子拉著往前移動
但這種火車需要在鐵路上安裝大量的蒸汽機
並且假如其中一臺蒸汽機發生了故障
這個火車系統就無法正常運行
後來工程師決定直接將蒸汽機安裝在火車頭上
這樣蒸汽機就可以跟隨火車一同前行
一輛火車只需配備一臺蒸汽機就夠了
可當時的蒸汽機太小
能夠提供的動力非常有限
火車最高時速只能達到46千米
比同時期的汽車速度要慢許多
為此 工程師決定改良蒸汽機
於是在蒸汽機渦爐裡加裝了28根金屬管
這樣可以加大金屬管與水的接觸面積
在相同時間裡產生的蒸汽就更多
並且還設計了蒸汽回收管道
大大提高了蒸汽的利用率
這樣一來一臺大功率的蒸汽機便誕生了
火車的動力也因此得到了提升
時速更是高達100多千米
成為了當時最主流的交通工具
由於蒸汽機體積加大了
火車頭也跟著變大了許多
在火車前進時受到的風阻也很大
為瞭解決這個問題
工程師決定將火車車頭改造成流線型
成功將風阻係數降低了數倍
火車由於長時間在鐵軌上高速行駛
遇到下雨天或者冰雪天氣時
火車很容易出現打滑脫軌的現象
為此工程師改良了火車輪子設計
將輪子設計成錐形柱體
並且輪子內側有一圈凸起來的輪圓
在極端情況下輪圓能卡住鐵軌
避免火車脫軌
看完真的挺佩服工程師的智慧
