Análisis tecnológico, modelado digital y diseño museológico de la evolución de las máquinas de vapor

Abstract

La máquina de vapor es considerada como uno de los grandes iconos de la primera Revolución Industrial. Esta máquina posibilitó disponer de una energía deslocalizada como fuente de movimiento, independizándose de la fuerza muscular humana o animal, la presencia temporal del viento y la ubicación junto a cauces fluviales. Esto supuso un gran cambio en la forma de impulsar la maquinaria, propiciando la extensión de la industria y de nuevos desarrollos tecnológicos. El ingeniero James Watt suele considerarse como la figura más representativa en su invención. Sin embargo, los desarrollos tecnológicos no son espontáneos ni atribuibles a un único y genial inventor, sino resultado del trabajo de muchos individuos. En este TFM se va a analizar la evolución de la máquina de vapor, como un proceso de mejora continua, en el que las limitaciones que presentaban los desarrollos de cada inventor permitieron a los siguientes ascender un nuevo escalón. Para ello se estudiarán los avances de la tecnología del vapor a lo largo de la historia de la humanidad, desde la Antigua Grecia hasta la Primera Revolución Industrial, y se estudiarán, entre otras, las máquinas de vapor de Thomas Savery y Thomas Newcomen, hasta llegar a los dos diseños de Watt, diferenciando sus características mecánicas y térmicas, sus configuraciones, los materiales empleados, sus dimensionados y las capacidades de trabajo. Se generará un modelo virtual de las máquinas de Newcomen y de Watt, a fin de analizar su comportamiento y simular su funcionamiento. Finalmente se realizará un diseño museológico dentro de una sala del Museo Virtual de la EII de la UMA.

The steam engine is considered one of the great icons of the First Industrial Revolution. This machine made it possible to have a decentralized energy source to provide movement, freeing industry from reliance on human or animal muscle power, the temporary presence of wind, and the need to be located near fluvial channels. This represented a major shift in the way machinery was powered, fostering industrial expansion and new technological developments. The engineer James Watt is often regarded as the most representative figure in its invention. However, technological advancements are neither spontaneous nor attributable to a single genius inventor but rather the result of many individuals’ works. This master's dissertation will analyse the evolution of the steam engine as a process of continuous improvement, in which the limitations of each inventor’s developments allowed the next to take another step forward. To achieve this, the study will cover the advancements in steam´s technology throughout human history, since Ancient Greece until the First Industrial Revolution, and then, among others, the steam engines of Thomas Savery and Thomas Newcomen, leading up to Watt’s two designs, will be studied, distinguishing their mechanical and thermal characteristics, configurations, materials employed, dimensions, and work capacities. A virtual model of each solution will be created to analyse its behaviour and simulate its operation. Finally, a museum design will be developed within a hall of the Virtual Museum of the “Escuela de Ingenierías Industriales” of the “Universidad de Málaga”.