帕潘

下一个重要进步是法国人德尼·帕潘（1647—1712）作出的，他做过惠更斯的助手。1675 年，帕潘来到英国，同罗伯特·玻义耳一起工作。1680 年他被选入皇家学会。1681 年，他发表文章介绍“蒸煮器”（图 290），后者所以值得提到，是因为它包含一种新发明——安全阀。“蒸煮器”是在密封器皿中用水煮骨头而使其软化的装置。正如我们现在所知道的那样，水在高压下煮时，沸点较高，这样便增强了水的溶解力。帕潘写道：“我所取的是牛骨，这些骨头已干置了很长时间，但从未煮过，而且是腿骨上最坚硬的部分；我把这些骨头放在一个小玻璃瓶中，加上水，把它跟另一个也装满骨头和水的玻璃瓶一起放在这机器上，但后一个瓶里是肋骨，并已煮沸过。然后用火加热，直到里面的水滴在三秒钟内干涸，压力达十个大气压，这时将火去除。在这容器冷却后，我发现我的两个玻璃瓶中都有美味的骨冻，但原来装有肋骨的瓶中是一种带有红颜(549)色的骨冻，我认为这可能是骨髓部分产生的；而另一个瓶中的冻胶无色无味，就象鹿茸冻一样；⋯⋯和⋯⋯我用柠檬汁和糖加以调味，然后品尝了它一下，味道也极其鲜美，而且简直同鹿角冻一样开胃”（New Digester for Softening Bones，1681，p.22）。这容器要经受相当大的蒸汽压力，因此为了防止爆炸，帕潘在蒸煮器的顶部插入了一根管子 HH。管的顶端由阀门 P 封闭，借助悬吊于杠杆 LM 一端的重物 N 来保持封闭状态，LM 可绕其支座 LO 转动。

1687 年，帕潘在意大利度过几年后重返英国，在英国又构想出一项发明——将动力从一点传递到另一点。“在有动力供给的一点，他用抽气机把一个气包抽空，并用一个导管通到远处需利用动力的一点，在那里从活塞背后抽掉空气，空气对活塞的压力使之退进与之相适配的汽缸，从而提升一个重物，其重量与活塞大小和抽空程度成正比。帕潘在他自己的实验上并未获得满意的成功；但是，他创生了近代动力空气传递系统的胚芽。他对致力于这种系统实用化所得到的结果深感失望，因而意气沮丧，遂亟望再次易地卜居”（Thurston,The Steam Engine, P.49）。因此，1687 年他接受了德国马尔堡大学数学教授职位，在那里度过了多年。

帕潘在马尔堡试图改进惠更斯的火药引擎，想以蒸汽代替炸药，因为蒸汽的冷凝可产生真空度很高的真空。于是，他制成了第一台带有活塞的蒸汽

机，它用冷凝来获得真空。〔帕潘的设计发表于《学术学报》（ Acta Eruditorum），莱比锡，1690 年 8 月，第 410 页及以后，题为 Nova Methodus ad vireS motrices validissimas lev;(550) pretio comparandes，即《一种获取廉价大动力的新方法》。〕图 291 所示便是这种引擎。汽缸 A 的底部放有少量的水，汽缸的底由很薄的金属做成。将汽缸加热，所产生的蒸汽将活塞 B 推至顶端。一个闩 E 与活塞杆 H 上的凹槽相楔合，并一直保持到被释放。一当火撤除，蒸汽便开始冷凝，从而产生部分的真空。E 脱开后，大气压便驱使活塞下落，这样，就将缚在滑轮 TT 上的绳索 L 上的重物提升起来。

汽缸的直径为2 1 英寸，每分钟可提升 60 磅重量。帕潘计算出，若汽缸直

径为 2 英尺多一点，活塞冲程为 4 英尺，那未，每分钟即可将 8，000 磅的重物提升起 4 英尺。

图 291—帕潘的蒸汽机

帕潘建议用这种机器从矿井提水，抛射炸弹，以及借助桨来开动船只，他说：“最大的困难是制造这样的大型汽缸。”在 1695 年再版的一部著作

（Recueil dediver-ses Pieces touchant quelaues nouvel-1es Machines， Casse1）中，他描述了一种用于这种机器的经过改进的炉子——水把火团团围住，以极高的速率产生蒸汽，足可每分钟完成四个冲程。他还设计了一种炉子，燃料可以利用下向通风放在炉蓖上燃烧。

后来，在 1705 年，帕潘从莱布尼兹那里得知了萨弗里的引擎，并得到了他给予的一张这种引擎的示意图。1707 年，帕潘在其《新的人力提水法》

（Nouvelle maniere pour lever l'eau par la forcedu feu, Cassel）中发表了一种新型引擎的详细说明，它是对萨弗里引擎的改进，而他以前的那种引擎则是对惠更斯引擎的改进。不过，这种引擎比起他的第一种来并没有什么进步。

1707 年，帕潘用他的蒸汽机（本来的设计是一种蒸汽抽水机）在卡塞尔的富尔达河上开动了一条模型船：这蒸汽抽水机抽出水来驱动一个水轮，水轮带动桨。（这些实验的经过记载在帕潘同菜布尼兹的通信中，现存汉诺威国家图书馆。）其时，莫兰和萨弗里也在攻这一课题。

莫兰(551)

塞缪尔·莫兰爵士是查理二世的掌管机械事务的官员。他做过各种蒸汽实验，制造过多种救火机。他曾发明过喇叭筒、计算机和一种绞盘，并对泵也非常注意。在 1685 年于巴黎出版的一本书（Elevation desEaux par toute sorte de Ma-chines，etc.）中以及早期的一部手稿（现存不列颠博物馆）中，他都写到了蒸汽问题。他在那部手稿中写道：“用火蒸发水时，水蒸汽所需占据的体积要比原来水占据的体积大（约大两千倍）；而且水蒸汽不屈服于被束缚的状态，它能爆裂一门大炮。然而，如果按照静力学规律加以控制，并科学地使之处于负荷和平衡的限度内，那未；它就会（象良马一样）驯顺地负起重担，这样就会大有益于人类，特别是用来提升水。”然后，他给出了一个表，“列明当汽缸一半盛水，每小时提升 1，800 次，提升高度 6英寸时，对于汽缸的不同直径和深度，蒸汽所能提举的水的重量各为多少。”

图 292—塞缪尔·莫兰

莫兰所给出的水变成蒸汽时体积的增大比其他实验者所估计的要准确得多。德扎古利埃给出的数字是 1：14，000，德扎古利埃的数字在许多年里一直为人们所接受，直到瓦特用实验估计这数字为 1：1，800 或 1，900。

莫兰对与他同时代的伍斯特的工作自然很熟悉。他的装置很可能是对伍斯特机器的改造，但关于他的工作我们不甚了了。他于 1696 年去世。