世界上最简单的蒸汽动力船
这个下一个玩具是你见过的最简单的蒸汽机的一个例子。它没有阀门,没有活动部件(传统意义上的短语),但它可以轻松推动它的小船穿过最大的游泳池或安静的鸭塘。
上面的照片几乎讲述了所有的施工细节。
船是一个塑料瓶,纵向切成两半。我使用了一个装有隐形眼镜盐水溶液的软塑料瓶。它由白色高密度聚乙烯 (HDPE) 制成,使用 Xacto 刀或其他锋利的美工刀很容易切割。
靠近船头的地方是一根小蜡烛,例如用来在桌子上取暖的蜡烛。我选择了一个带有小铝罐的蜡烛,它不到一英寸高,所以它会放在船上的低处,不会把蜡滴得满地都是。铝杯将熔化的蜡保持在原位,因此船可以行驶数小时。我使用了少量胶带将其固定到位。
发动机由 1/8 英寸软铜管制成。这可以在更好的五金店找到,通常用于冰箱。您可以使用更容易找到的 1/4 英寸软铜管,但 1/8 最适合蜡烛的小热源,重量更轻,因此不太可能翻船。
切割管子的最佳方法是使用管子切割器(在获得管子时在五金店购买)。您可以使用钢锯,但必须用刀或砂纸清除切口上的碎屑。
用大笔或铅笔(我用木勺的把手)轻轻弯曲管子,在中心形成线圈。用钉子在船尾戳两个孔,然后将铜管从孔中穿过。软塑料上的孔将围绕管子闭合,形成防水配合。也可以简单地将油管放在船后部的顶部,然后将其向下弯曲,使末端在水下并指向船尾。
轻轻弯曲管子,使线圈刚好在蜡烛火焰的顶部上方。船现在已经完工,准备下水。
铜管必须充满水,并且两个开口端都必须在水下。填充管子的简单方法是将一端保持在水下,然后吸吮另一端。
当管子装满水,船停在水中,管子的两端都在水下时,点燃蜡烛。
当铜管线圈的温度足以将里面的水煮沸时,船会突然向前猛拉,然后开始均匀地向前移动。如果您将手指放在管子后面的水中,您会感觉到很小的水脉冲,大约每秒 5 或 10 个脉冲。这些脉冲正在推动船前进。
在上面的照片中,蜡烛已被一块木炭发酵蛋糕取代。这会产生更大的火焰,并使船移动得更快。然而,蜡烛更安全。
在照片中,您可能只能勉强看到船后水中的涟漪。这些波纹是由发动机在运行时产生的每秒 5 到 10 个脉冲引起的。观察这一点的最简单方法是观察水面上明亮光线的反射。
它是如何做到的?
当盘管中的水沸腾时,蒸汽会膨胀。这会将水推出管子。正如我们之前解释的那样,反应推动船前进 (稍后我们会以 不同的 方式解释火箭)。
随着蒸汽继续膨胀,它会遇到曾经充满水的管道部分。该管道很冷,蒸汽冷凝回水中。这会导致形成真空,从而将更多的水拉回管中。
你会认为水流回油管会导致船倒退。然而,水在到达管子末端之前并没有走很远(两个管子中的两股水流在盘管中相遇)。由于水被吸入管中而引起的任何运动都会因水撞击管的前部(盘管)并再次推动船向前而发生逆转。正如您将手指放在管子附近时看到的那样,这种来回的水运动相当迅速,而相对较重的船实际上根本不会向后移动。
您可以在我们的目录中看到一艘非常漂亮的手工小汽船 ,如下所示:
这些是在印度用镀锡钢手工操作的压力机制造的。然后他们被手绘。当浴缸、游泳池或池塘周围冒出蒸汽时,它们会发出非常响亮的“putt-putt-putt”声。
它们配有一根小蜡烛和一根小灯芯,因此您可以使用橄榄油作为燃料,这将使发动机运转数小时。
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