Hier zijn de belangrijkste manieren waarop stoom wordt gebruikt voor voortstuwing:
1. Steammotoren:
* Reconerende stoommachines: Dit zijn de klassieke stoommotoren, die de uitbreiding van stoom gebruiken om een zuiger heen en weer te verplaatsen. Deze lineaire beweging wordt vervolgens omgezet in rotatiebeweging met behulp van een krukas, die kan worden aangesloten op een propeller of wielen voor voortstuwing. Ze werden veelvuldig gebruikt in schepen, treinen en vroege auto's.
* Rotary Steam Engines: Deze motoren gebruiken de stoom om een rotor direct te draaien, waardoor de noodzaak van een krukas wordt geëlimineerd. Ze zijn vaak kleiner en lichter dan heen en weer bewegende motoren, maar zijn minder efficiënt.
2. Stoomturbines:
* stoomturbines: Deze motoren gebruiken de groeiende stoom om een turbine te draaien, een reeks bladen bevestigd aan een rotor. Stoomturbines zijn veel efficiënter dan zuigermotoren en worden gebruikt in grote energiecentrales, schepen en zelfs sommige vliegtuigen.
Hoe stoom voortstuwing werkt:
1. Water wordt verwarmd: Een ketel verwarmt water op een hoge temperatuur en verandert het in hogedrukstoom.
2. Steam breidt uit: De hogedrukstoom wordt vervolgens door een mondstuk gericht, waardoor deze snel uitzet en zijn snelheid verhoogt.
3. Stoom drijft een mechanisch apparaat aan: Deze groeiende stoom drijft vervolgens een turbineblad of een zuiger aan, waardoor rotatie- of lineaire beweging ontstaat.
4. Motie wordt omgezet in voortstuwing: De rotatie- of lineaire beweging wordt vervolgens gebruikt om een propeller, wielen of andere mechanismen van stroom te voorzien om het voertuig voort te stuwen.
Voordelen van stoom voortstuwing:
* Relatief eenvoudige technologie: Stoommotoren zijn relatief eenvoudig te begrijpen en te onderhouden.
* Brandstofflexibiliteit: Stoommotoren kunnen op verschillende brandstoffen draaien, waaronder hout, steenkool, olie en zelfs kernenergie.
* Hoog vermogensuitgang: Stoomturbines zijn zeer efficiënt en kunnen veel kracht genereren.
Nadelen van stoom voortstuwing:
* groot en zwaar: Stoommotoren en ketels zijn omvangrijk en zwaar in vergelijking met moderne motoren.
* Langzaam om op te starten: Het kost tijd om het water te verwarmen en stoom te genereren, waardoor ze minder geschikt zijn voor snelle versnelling.
* Beperkte efficiëntie: Stoommotoren zijn niet zo efficiënt als moderne interne verbrandingsmotoren of elektromotoren.
Conclusie:
Terwijl stoomaanvoeding de dominante technologie voor transport was in de 19e en vroege 20e eeuw, is deze grotendeels vervangen door efficiëntere en compacte technologieën. Steamaanvoeding wordt echter nog steeds gebruikt in sommige nichetoepassingen, zoals energiecentrales en sommige schepen.
