Buhar Makinesi Nedir ve Nasıl Çalışır?

Buhar Makinesi Nedir ve Nasıl Çalışır? Buhar makineleri sayesinde ilk endüstriyel gelişim başlamıştır. Aslında çok eski zamanlarda düşünülen bu makineler, zamanla profesyonel olarak tasarlanmış ve kullanılmıştır. Buhar makinesi, buhar sıcaklığı ve yoğunluğu ile sağlanan basıncın mekanik enerjiye dönüştürülmesidir.

Buhar makinesi nedir ve nasıl çalışır

Buharın ısı enerjisini mekanik enerjiye çeviren araçlara buhar makinesi denilmektedir. Bir buhar makinesinde öncelikle buhar üreten bir kazan bulunur. Bu kazanda olan suyu ısıtmak için hemen hemen her tür yakıt, kömür, petrol kullanılabilir. Isı yardımı ile su buhara çevrilir ve buhar genişletilerek basınç elde edilir. Bu basınç sayesinde var olan düzende olan çarklar, piston çalışarak, mekanik enerji elde edilir.

Buhar makinesi ilk ne zaman yapılmıştır

MS.50’li yıllarda Mısır’da Heron tarafından ilk buhar makinesi düşünülmüştür. İçi su dolu bir metal küre, ısıtılmış iki taraftan çıkan buharın gücü ile dönmeye başlamıştır. Bu dönemde temeli atılan buhar makinesi, zaman içinde gelişmiştir. 1698 yılında, Thomas Savery isimli bir İngiliz mühendis, maden ocaklarında olan suyu dışarıya pompalamak için ilk buhar makinesini yapmıştır. Fakat, buhar makinesinde ciddi bir sorun vardı çünkü Savery’nin yaptığı makine çok fazla yakıt harcamaktaydı. Bu nedenle, makine çok kullanılmasa da, bugün ki kullanılan buhar makinelerinin ilk prototipi olmuştur.

1712 yılında İngiliz Mühendis, Thomas Newcomen, yüksek basınçlı buhar istemeyen bir buhar makinesi icat etti. Az yakıt ihtiyacı olsa da bu makine çok verimli değildi. 1781 yılında James Watt, buharlı makineyi tam olarak günümüz sistemine yakın hale getirdi. James Watt’ın geliştirdiği buharlı makine verimi düşüktür. Verim %7 iken boşa giden %93’lük ısı kaynağı vardı. Fransız fizikçi, Nicolas Leonard Carnot, 1824 yılında buhar makinesinin maksimum veriminin en sıcak haldeki buhar ile en soğuk haldeki suyun sıcaklığına bağlı olduğunu söyledi. Carnot, Termodinamik biliminin kurucusu olarak tarihe geçmiştir.

1880 yılında Charles Parsons isimli diğer İngiliz mühendis, buharlı türbinleri bularak, buharlı gemi yapımını başlatarak çağı değiştirdi. Bununla birlikte buharlı makineler, iş makinesi, lokomotif, gemi, otomobil gibi pek çok makinede kullanılmıştır. Özellikle türbinlerin ve gemi pervanelerinin keşfedilmesi, pervanenin yan çarktan daha etkili olduğunun anlaşılması gemi teknolojisini hızla geliştirdi. Arabalarda verimin düşük olması nedeni ile buharlı araç tasarımları bırakıldı.