Buharlı Makinelerin Tarihi

BUHARLI MAKİNE NASIL GELİŞTI?

Isı enerjisinin belirli bir iş yapmakta kullanılabileceğini ilk kez ortaya koyan kimse, büyük bir olasılıkla eski Yunan matematikçisi ve fizikçisi İskenderiyeli Hero’dur. Bubüyük bilim adamı “aeolipile” adını verdiği bir buhar makinesini icat etmişti.

Günümüze kadar ulaşan belgelere dayanarak, bu makinenin çimenleri sulamak için kullanılan modern döner fiskiye yöntemiyle çalıştığına biliyoruz, Sözkonusu buhar makinesinin bütünü, bir buhar kazanından dikey olarak çıkan iki boru arasında bağlantılı bir küreden meydana geliyordu. Kazandan gelen dikey boruların üst kısmı, kısa bir dirsekle küreye giriyordu, Boruların küreye giren uçları içerde birbirine bağlantılı değildi. Buna karşılık, kürenin yüzeyinde boruların girişiyle dik açı meydana getirecek şekilde yine kısa dirsekli iki çıkış borusu vardı. Kazandaki su  ısınınca, buhar dikey borulardan küreye geçiyor ve kısa, dirsekli çıkış borularından da dışarı çıkıyordu. Bu çıkış uçlarindan püsküren buharın tepki gücüyle küre hızla dönüyordu. İskenderiyeli Hero, bir tür buhar türbini olan buluşunu hiç bir pratik amaçla kullanmamıştır.

1629 yılında bir İtalyan mühendisi Giovanni Branca, başka tip bir türbine ilişkin açıklamasını yaptı. Burada, bir kazandan sağlanan buhar bir çarkın (büyük tekerleğin) kanatlarina etki yapıyor ve onu döndürüyordu. Aynı yüzyılın sonuna doğru, Fransız Denis Papin kendi tasarısıyla ilgili bir yazı yayınladı. Üstü açık bir silindirin içindeki pistonun buhar tahrikiyle hareketini anlatıyordu bu yazı. Silindirin içinde, pistonun altında suyun isitilmasıyla sağlanan buharın genleşmesi pistonu yukarıya doğru itiyordu.

18. yüzyılın başında, İngiliz Thomas Newcomen, Papin’ in daha önceki yıllarda açıklamış olduğu tasarıyı geliştirdi,Newcomen’in buhar makinesinde de, içindeki bir pistonun yukarı aşağı hareket ettiği bir tek silindir vardı. Ancak, Newcomen’in kendi sisteminde bir yenilik uygulanmıştı. Burada buharın tahrikiyle piston silindirde yukarıya kalkınca, pistonun altındaki kesime soğuk su püskürtülüyor, suyla ansızın soğuyan buhar yoğunlaşıyor ve genleşme tahriki ortadan kalktığı için piston tekrar aşağıya geliyordu. Başka türlü söylemek gerekirse, soğuk suyun püskürtülmesiyle, pistonu yukarıya iten buhar genleşmesinin etkisi ortadan kalkmaktaydı. Pistonun bağlantılı olduğu – terazi kolunu andıran- dengelenmiş bir ara kolun öteki ucu, bir tulumba kolu da aynı düzenle harekete geçiyordu.

18. yüzyılda, Newcomen’in makineleri Ingiltere ve Iskoçya’daki maden ocaklarından, kuyulardan suyun çekilmesinde yaygın ölçüde kullanıldı.

1764 yılında, Glasgow’dan James Watt adındaki genç bir mekanik, Newcomen tipi bir makinenin onarımıyla görevlendirilmişti. Makinenin çalışmaşını incelerken, silindirin tekrar tekrar soğutulup isītılması nedeniyle büyük miktarda yakıtın harcandığını farketti. Buharın yoğunlaştırılması için özel bir hücre ilave ederek makineyi geliştirdi, Buhar bu hücrede yoğunlaşıyor ve silindir sicak durumda kalıyordu. Dolayısıyla tekrar isitma işlemine gerek yoktu. James Wattiin sonradan daha ileri düzeyde geliştirdiği, ileri-geri harekete yeni bir düzen verdiği buharlı makine, endüstri devriminde çok önemli bir rol oynamıştır.

1880 yıllarında, Sör Charles A. Parsons Ingiltere’de, Carl G, P. Laval de Isveç’te ilk başarılı türbinleri gerçekleştirdiler. Bunu izleyen yıllar boyunca buharlı türbin büyük ölçüde geliştirildi. Eski tip buharlı makinelerin yerini aldı.