Buhar Makinesi Nedir, Nasıl Çalışır?



Buhar gücüyle çalışan makinelerin icadı, endüstri devriminin başlamasında, büyük etken olmuştur. Daha önce insan ve hayvan gücü ile yapılan işlerin yerini, güçlü ve hızlı, buhar gücü ile çalışan makineler almıştır. Bu sayede üretim artarak, sanayileşme başlamış ve büyük fabrikalar kurulmuştur.

Aslında tarihteki ilk buhar basıncı kullanılarak yapılmış çalışma, M.S. 50’li yıllarda İskenderiyeli bir mühendis tarafından, Mısır’da uygulanmıştır. Heron adındaki bu mühendis, buharı güç kaynağı olarak kullandığı bir icatta bulunmuştur. Buhar gücü nedir ne işe yarar, aslında bu çalışma ile gösterilmiştir. Yapılan bu çalışmada, içi su ile doldurulmuş bir metal küre ateşle ısıtarak, iki taraflı çıkan buhar gücü sayesinde, dönebiliyordu. Fakat o dönemde bu sistem ilgi çekmemiş ve geliştirilmemiştir.

Ticari açıdan, ilk buhar makinesi, 1698 yılında Thomas Savery adındaki, İngiliz bir mühendis tarafından yapılmıştır. Maden ocaklarındaki suyu dışarı pompalamak amacı ile yapılmış bu ilk buhar makinesi, büyük ilgi görmüş ve yeni fikirler üretilebilmesi için örnek olmuştur.

Buhar Makinesi Nedir ?

Buhar makinesinin çalışma prensibi, buharın içindeki ısı enerjisini kullanarak, mekanik enerji elde edilmesi üzerine kuruludur. Her buhar makinesinde, buhar üreterek basınç sağlayabilecek bir su kazanı bulunmalıdır. Kazandaki suyu ısıtmak için kömür, odun veya petrol gibi her türlü ısı kaynağından yararlanılabilir. Amaç ısı ile suyu buhara çevirmek ve daha sonra da, buharı genleştirerek basınç elde etmektir. Bu basınç yönlendirilerek, bir piston ya da türbin yardımı ile çarkların dönmesi için ters yönde basın uygulanır ve mekanik enerji elde edilir. Elde edilen mekanik enerji ise sistem sayesinde işe dönüşmektedir.

Thomas Savery’ın icadı olan ilk buharlı makine, çok güvenli değildi ve çok fazla yakıta ihtiyaç duyuluyordu. Bu yüzden verimsizdi, ancak örnek teşkil ederek, daha sonradan yapılacak makineler için ilk adım oldu.

Newcomen Ve Watt Makineleri ?

İngiliz bir mühendis olan Thomas Newcomen, 1712 yılında yüksek basınçlı buhara ihtiyaç duymayan, yeni bir buharlı makine geliştirdi. Daha güvenli ve daha az yakıta ihtiyaç duyulan bu sistem, yinede istenilen nitelikte değildi. 1764’’te Newcomen makinelerinden birini geliştirerek yeni bir sistem kuran James Watt 1781’’de buharlı makineyi tam olarak geliştirerek, piston ile sağlanan ileri geri ya da yukarı aşağı olabilen sistemi, tekerleği döndürebilecek hale getirmiştir. Bu buharlı makinelerin, her alanda kullanılabilmesini sağlayan, en büyük gelişmelerden biri olmuştur. Ancak 1880’li yıllarda yine İngiliz bir mühendis olan Charles Parsons başarılı bir buhar türbin yapmış ve bu gelişme sayesinde, hızlı gemi yapımı başlamıştır.

Buhar Gücü İle Çalışan Makineler ?

Zaman içinde, hemen hemen her sektörde kullanılmaya başlayan buharlı makineler, buharlı iş makineleri, buharlı lokomotif, buharlı gemi, buharlı otomobil gibi pek çok yerde kullanılmıştır. Ancak otomobil için enerji üretimi kısıtlı olduğu için verim alınamamış ve kullanılmaktan vazgeçilmiştir.

Bu bilgiler ışığında buhar gücünü ilk kim keşfetti dersek, yaklaşık 2000 yıl önce İskenderiyeli mühendis Heron cevabı yanlış olmayacaktır.