Джеймс Ватт - James Watt

Эта статья про изобретателя и инженера-механика. Для колледжа см. Джеймс Ватт Колледж. О награде см. Международная медаль Джеймса Ватта. Для других людей с похожими именами см. Джеймс Ватт (значения).

Джеймс Ватт
Ватт Джеймс фон Бреда.jpg
Портрет Ватта (1736–1819)
к Карл Фредерик фон Бреда
Родившийся(1736-01-19)19 января 1736 г.
Гринок, Renfrewshire, Шотландия, Великобритания
Умер25 августа 1819 г.(1819-08-25) (83 года)[1]
Handsworth, Бирмингем, Англия, объединенное Королевство
Место отдыхаЦерковь Святой Марии, Хэндсворт
НациональностьШотландский
ГражданствоБританский
ИзвестенПаровой двигатель ватта
Отдельный конденсатор
Параллельное движение
Солнечная и планетарная передача (с Уильям Мердок )
Центробежный регулятор
Индикаторная диаграмма (с Джон Южный )
Супруг (а)Маргарет Миллер (м. 1764–1773 ее смерть)
Энн МакГригор (м. 1776–1819 после его смерти)
ДетиМаргарет (1767–1796)
Джеймс (1769–1848)
Григорий (1777–1804)
Джанет (Джесси; 1779–1794)
Научная карьера
Полямашиностроение
УчрежденияУниверситет Глазго
Бултон и Ватт
ВлиянияТомас Ньюкомен
Джозеф Блэк
Адам Смит
Джон Робисон (физик)
Джон Робак
Джеймс Кейр
Подпись
Джеймс Ватт Signature.svg
Статуя Ватта.

(Хантерианский музей, Глазго, к Фрэнсис Чантри.)

Джеймс Ватт ФРС FRSE (/шɒт/; 30 января 1736 г. (19 января 1736 г. Операционные системы ) - 25 августа 1819 г.)[1] был Шотландский изобретатель, инженер-механик, и химик кто улучшился Томас Ньюкомен 1712 год Паровая машина Ньюкомена с его Паровой двигатель ватта в 1776 году, что было основополагающим для изменений, внесенных Индустриальная революция как в его родной Великобритании, так и в остальном мире.

Работая мастером инструментов на Университет Глазго, Ватт заинтересовался технологией Паровые двигатели. Он понял, что современные конструкции двигателей тратят много энергии на многократное охлаждение и повторный нагрев двигателя. цилиндр. Ватт представил усовершенствованный дизайн, отдельный конденсатор, что позволило избежать потерь энергии и радикально повысить мощность, эффективность и рентабельность паровых двигателей. В конце концов он адаптировал свой двигатель для создания вращательного движения, что значительно расширило его использование за пределы перекачивания воды.

Ватт попытался коммерциализировать свое изобретение, но столкнулся с большими финансовыми трудностями, пока не заключил партнерство с Мэтью Бултон в 1775 г. Новая фирма Бултон и Ватт в конечном итоге был очень успешным, и Ватт стал богатым человеком. Выйдя на пенсию, Ватт продолжил разработку новых изобретений, хотя ни одно из них не было столь значительным, как его работа с паровым двигателем.

Он разработал концепцию Лошадиные силы,[2] и SI единица мощности, ватт, был назван в его честь.

ранняя жизнь и образование

Джеймс Ватт родился 19 января 1736 г. в г. Гринок, Renfrewshire, старший из пяти выживших детей Агнес Мюрхед (1703–1755) и Джеймса Ватта (1698–1782).[3] Его мать происходила из знатной семьи, была хорошо образована и обладала сильным характером, в то время как его отец был знатоком. корабельный плотник, судовладелец и подрядчик, и служил в качестве главный бейли в 1751 г.[3][4] Родители Уоттов были Пресвитериане и сильный Covenanters,[5] однако, несмотря на религиозное воспитание, позже он стал деист.[6][7] Дед Ватта, Томас Ватт (1642–1734), был учителем математики, геодезии и навигации.[3] и бэйли к Барон Карцберн.[8]

Первоначально Ватт был получил домашнее образование его мать, позже поступившая в гимназию Гринока. Там он проявил способность к математика, пока латинский и Греческий не заинтересовал его.

Сообщается, что в детстве он страдал от продолжительных приступов плохого здоровья и от частых головных болей на протяжении всей своей жизни.[3][9]

После окончания школы Ватт работал в мастерских на предприятиях своего отца, демонстрируя немалую ловкость и умение создавать инженерные модели. После того, как его отец потерпел неудачу в нескольких деловых предприятиях, Ватт покинул Гринок, чтобы искать работу в Глазго как производитель математических инструментов.[3]

биография

Джеймс Ватт, автор Джон Партридж, после сэра Уильям Бичи (1806)[10][11]
Бюст Ватта в Шотландская национальная портретная галерея

Когда ему было 18 лет, умерла его мать, и здоровье отца стало ухудшаться. Ватт отправился в Лондон и смог пройти обучение в качестве производитель инструментов на год (1755/56), затем вернулся в Шотландию и поселился в крупном торговом городе Глазго с намерением открыть собственный приборостроительный бизнес. Он был еще очень молод и, не имея полного ученичества, не имел обычных связей через бывшего мастера, чтобы зарекомендовать себя как подмастерье изготовителя инструментов.

Ватт был спасен из этого тупика, прибыв с Ямайки астрономических инструментов, завещанных им. Александр Макфарлейн к Университет Глазго, инструменты, требующие внимания специалистов.[12] Ватт восстановил их в рабочем состоянии и получил вознаграждение. Эти инструменты в конечном итоге были установлены в Обсерватория Макфарлейн. Впоследствии три профессора предложили ему создать небольшую мастерскую в университете. Он был начат в 1757 году, и два профессора, физик и химик Джозеф Блэк а также знаменитый Адам Смит стали друзьями Ватта.[13]

Сначала он работал над обслуживанием и ремонтом научных инструментов, используемых в университете, помогал с демонстрациями и расширял производство квадранты. Изготовил и отремонтировал латунь отражающие квадранты, параллельные правители, весы, детали для телескопов и барометров, среди прочего.

Иногда ложно утверждается, что он изо всех сил пытался утвердиться в Глазго из-за противодействия со стороны Торгового дома, но этот миф был полностью опровергнут историком. Lumsden. Записи этого периода утеряны, но известно, что он мог нормально работать и торговать как квалифицированный рабочий-металлист, поэтому Инкорпорация Хаммерменов должна была быть удовлетворена тем, что он выполнил их требования для членства.[14] Также известно, что других людей, занимавшихся торговлей металлами, преследовали за то, что они работали, не являясь членами корпорации, еще в 19 веке, поэтому правила определенно соблюдались, когда Ватт свободно торговал по всему городу.

В 1759 году он заключил партнерство с Джоном Крейгом, архитектором и бизнесменом, чтобы производить и продавать линейку товаров, включая музыкальные инструменты и игрушки. Это партнерство длилось следующие шесть лет, в нем работало до шестнадцати человек. Крейг умер в 1765 году. Один сотрудник, Алекс Гарднер, в конечном итоге взял на себя дело, которое длилось до двадцатого века.[15]

В 1764 году Ватт женился на своей двоюродной сестре Маргарет (Пегги) Миллер, с которой у него было пятеро детей, двое из которых дожили до совершеннолетия: Джеймс младший (1769–1848) и Маргарет (1767–1796). Его жена умерла при родах в 1772 году. В 1777 году он снова женился на Энн МакГрегор, дочери красильщика из Глазго, от которой у него было двое детей: Грегори (1777–1804), который стал геологом и минералогом,[16] и Джанет (1779–1794). Энн умерла в 1832 году.[17] Между 1777 и 1790 годами он жил в Риджент-Плейс, Бирмингем.

Ватт и чайник

Существует популярная история о том, что Ватт был вдохновлен на изобретение паровой машины, увидев кипящий чайник, при котором пар заставляет крышку подниматься и таким образом показывает Ватту силу пара. Эта история рассказывается во многих формах; в некоторых Ватт - молодой парень, в других - постарше, иногда это чайник его матери, иногда его тети. Ватт на самом деле не изобретать паровой двигатель, как следует из истории, но резко повысил эффективность существующих Двигатель Ньюкомена добавив отдельный конденсатор. Это сложно объяснить тем, кто не знаком с понятиями тепла и теплового КПД. Похоже, что эта история была создана, возможно, сыном Ватта Джеймсом Ваттом-младшим, и сохраняется, потому что детям легко ее понять и запомнить.[18] В этом свете это можно рассматривать как сродни истории о Исаак Ньютон и падающее яблоко и его открытие гравитации.

Хотя это часто отвергают как миф, история Ватта и чайника имеет под собой основание. Пытаясь понять термодинамика тепла и пара Джеймс Ватт провел множество лабораторных экспериментов, и в его дневниках записано, что при их проведении он использовал чайник в качестве бойлера для производства пара.[19]

Ранние эксперименты с паром

Джеймс Экфорд Лаудер: Джеймс Ватт и паровой двигатель: на заре девятнадцатого века, 1855
Оригинальный конденсатор по Ватту (Научный музей )

В 1759 году друг Ватта, Джон Робисон, обратил его внимание на использование пара в качестве источника сила мотивации.[20] Конструкция двигателя Ньюкомена, который использовался почти 50 лет для откачки воды из шахт, практически не изменилась с момента его первой реализации. Ватт начал экспериментировать с паром, хотя никогда не видел работающего парового двигателя. Он попытался построить модель; он не работал удовлетворительно, но он продолжил свои эксперименты и начал читать все, что мог, о предмете. Он пришел к пониманию важности скрытая теплота - тепловая энергия высвобождается или поглощается во время процесса постоянной температуры - в понимании двигателя, который, неизвестный Ватту, его друг Джозеф Блэк ранее обнаружил за несколько лет до этого. Понимание паровой машины было в очень примитивном состоянии для науки о термодинамика не будет формализована еще почти 100 лет.

В 1763 году Ватта попросили отремонтировать модель двигателя Ньюкомена, принадлежащую университету.[20] Даже после ремонта двигатель почти не работал. После долгих экспериментов Ватт продемонстрировал, что около трех четвертей тепловой энергии пара расходуется на нагревание пара. цилиндр двигателя на каждом цикле.[21] Эта энергия была потрачена впустую, потому что позже в цикле в цилиндр вводилась холодная вода для конденсации пара и снижения его давления. Таким образом, при многократном нагревании и охлаждении цилиндра двигатель тратит большую часть своей тепловой энергии, а не превращает ее в механическая энергия.

Критическое понимание Ватта, сделанное в мае 1765 года,[22] должен был вызвать пар конденсировать в отдельной камере отдельно от поршень и поддерживать температуру цилиндра на уровне впрыскиваемого пара путем окружения его «паровой рубашкой».[21] Таким образом, в каждом цикле цилиндр поглощал очень мало энергии, делая больше доступной для выполнения полезной работы. Позже в том же году у Уатта была рабочая модель.

Руины коттеджной мастерской Ватта на Kinneil House[23]
Цилиндр фрагмент первого действующего двигателя Ватта на Carron Works, Фолкерк

Несмотря на потенциально работоспособную конструкцию, по-прежнему существовали существенные трудности в создании полномасштабного двигателя. Для этого требовалось больше капитала, часть которого пришла от черных. Более существенная поддержка пришла от Джон Робак, основатель знаменитого Carron Iron Works возле Фолкерк, с которой он теперь сформировал партнерство. Робак жил в Kinneil House в Bo'ness, все это время Ватт работал над усовершенствованием своего парового двигателя в коттедже, прилегающем к дому.[24] Оболочка коттеджа и большая часть одного из его проектов до сих пор сохранились позади.[25]

Основная трудность заключалась в обработке поршня и цилиндра. Утюг рабочие дня были больше похожи кузнецы чем современные станочники, и не могли производить детали с достаточной точностью. Много денег было потрачено на получение патента на изобретение Ватта. Не имея ресурсов, Ватт был вынужден устроиться на работу - сначала в качестве инспектор, затем инженером-строителем - восемь лет.[26]

Робак обанкротился, и Мэтью Бултон, который владел Сохо Мануфактура работает рядом Бирмингем, получил свои патентные права. Расширение патента до 1800 года было успешно получено в 1775 году.[27]

Через Бултона Ватт наконец-то получил доступ к одним из лучших металлургов мира. Сложность изготовления большого цилиндра с плотно прилегающим поршнем была решена Джон Уилкинсон, которые разработали высокоточные методы растачивания для изготовления пушек на Bersham, возле Wrexham, Северный Уэльс. Ватт и Бултон сформировали чрезвычайно успешное партнерство, Бултон и Ватт, который длился следующие двадцать пять лет.

Первые двигатели

Гравюра 1784 года паровой двигатель разработано Бултон и Ватт.
Основные статьи: Паровой двигатель ватта, Связь Ватта, и Кривая Ватта

В 1776 году были установлены и заработали первые двигатели на торговых предприятиях. Эти первые двигатели использовались для приведения в действие насосов и производили только возвратно-поступательное движение для перемещения насосных штанг в нижней части вала. Конструкция была коммерчески успешной, и в течение следующих пяти лет Ватт был очень занят установкой дополнительных двигателей, в основном в Корнуолл для откачки воды из шахт.

Эти первые двигатели не производились Boulton и Watt, но были изготовлены другими по чертежам, сделанным Watt, который выполнял роль инженера-консультанта. Монтаж двигателя и его шейкдаун сначала находился под наблюдением Ватта, а затем - сотрудников фирмы. Это были большие машины. Первый, например, имел цилиндр диаметром около 50 дюймов и общей высотой около 24 футов, и для его размещения потребовалось строительство специального здания. Бултон и Ватт взимали ежегодный платеж, равный одной трети стоимости сэкономленного угля по сравнению с двигателем Ньюкомена, выполняющим ту же работу.

Область применения изобретения была значительно расширена, когда Боултон убедил Ватта преобразовать возвратно-поступательное движение поршня для получения вращательной мощности для шлифования, ткачества и фрезерования. Хотя заводить казалось очевидным решением проблемы преобразования. Ватт и Боултон были заблокированы патентом на это, владелец которого, Джеймс Пикард, и сотрудники предложили перекрестную лицензию на внешний конденсатор. Ватт категорически против этого, и они обошли патент своим солнечная и планетарная передача в 1781 г.

В течение следующих шести лет он внес ряд других улучшений и модификаций в паровой двигатель. Двигатель двойного действия, в котором пар действовал попеременно на две стороны поршня, был одним. Он описал методы «экспансивной» работы с паром (т. Е. С использованием пара при давлении значительно выше атмосферного). Был описан составной двигатель, который соединял два или более двигателей. На них было выдано еще два патента в 1781 и 1782 годах. Постоянно внедрялись многочисленные другие усовершенствования, упростившие производство и установку. Одно из них включало использование пара индикатор который дал информативный график зависимости давления в цилиндре от его объема, который он сохранил как Коммерческая тайна. Еще одним важным изобретением, которым больше всего гордился Ватт, был параллельное движение что было необходимо в двигателях двустороннего действия, поскольку оно создавало прямолинейное движение, необходимое для штока цилиндра и насоса, от соединенной качающейся балки, конец которой движется в дуга окружности. Это было запатентовано в 1784 году. Дроссельная заслонка для управления мощностью двигателя и центробежный регулятор, запатентовано в 1788 г.,[28] уберечь его от «побега» было очень важно. В совокупности эти улучшения позволили создать двигатель, который в пять раз эффективнее по расходу топлива, чем двигатель Ньюкомена.

Из-за опасности взрыва котлы, которые находились на очень примитивной стадии разработки, и из-за постоянных проблем с утечками, Ватт ограничил использование пара высокого давления - все его двигатели использовали пар с давлением, близким к атмосферному.

Патентные испытания

Паровая машина, построенная по патенту Джеймса Ватта в 1848 г. Фрайберг в Германии

Эдвард Булл начал конструировать двигатели для Боултона и Ватта в Корнуолле в 1781 году. К 1792 году он начал изготавливать двигатели собственной конструкции, но с отдельным конденсатором, что нарушало патенты Уатта. Два брата, Джабез ​​Картер Хорнблауэр и Джонатан Хорнблауэр Примерно в то же время младший начал строить двигатели. Другие начали модифицировать двигатели Ньюкомена, добавляя конденсатор, и владельцы шахт в Корнуолле убедились, что патент Уатта не может быть обеспечен. Они начали задерживать выплаты из-за Boulton and Watt, которые к 1795 году упали. Из общей суммы задолженности в 21000 фунтов стерлингов (что эквивалентно 210000 фунтов стерлингов на 2019 год) было получено только 2500 фунтов стерлингов. Ватт был вынужден обратиться в суд для обеспечения исполнения своих требований.[29]

Он впервые подал в суд на Булла в 1793 году. Жюри признало Ватта, но вопрос о том, действительна ли первоначальная спецификация патента, был оставлен на рассмотрение в другом судебном заседании. Тем временем в отношении нарушителей были вынесены судебные запреты, в соответствии с которыми их выплаты гонораров были переведены в условное депонирование. Судебное разбирательство по определению действительности спецификаций, которое состоялось в следующем году, не принесло результатов, но судебные запреты остались в силе, и все нарушители, за исключением Джонатана Хорнблауэра, начали урегулировать свои дела. Хорнблауэр вскоре предстал перед судом, и приговор четырех судей (в 1799 году) был решительно в пользу Ватта. Их друг Джон Уилкинсон, который решил проблему расточки точного цилиндра, был особенно печальным случаем. Он построил около двадцати двигателей без ведома Боултона и Уоттса. В конце концов они согласились урегулировать нарушение в 1796 году.[30] Бултон и Ватт так и не получили всю причитающуюся им сумму, но все споры разрешались непосредственно между сторонами или через арбитраж. Эти испытания были чрезвычайно дорогостоящими как по деньгам, так и по времени, но в конечном итоге оказались успешными для фирмы.

Копировальный аппарат

Портативный копировальный аппарат Джеймса Ватта и Ко. Около 1795 г.

До 1780 года не существовало хорошего метода изготовления копий букв или рисунков. Единственный метод, который иногда использовался, был механическим, с использованием нескольких связанных перьев. Ватт сначала экспериментировал с улучшением этого метода, но вскоре отказался от этого подхода, поскольку он был слишком громоздким. Вместо этого он решил попытаться физически перенести немного чернил с лицевой стороны оригинала на обратную сторону другого листа, смоченного растворителем и прижатого к оригиналу. Второй лист должен был быть тонким, чтобы сквозь него можно было видеть чернила, когда копию держать на свету, и таким образом точно воспроизводить оригинал.[31][32]

Ватт начал разработку этого процесса в 1779 году и провел множество экспериментов по составлению чернил, выбору тонкой бумаги, разработке метода смачивания специальной тонкой бумаги и созданию пресса, подходящего для приложения правильного давления для осуществления переноса. Все это потребовало много экспериментов, но вскоре он добился достаточных успехов, чтобы запатентовать процесс год спустя. Ватт сформировал еще одно партнерство с Бултоном (который предоставил финансирование) и Джеймс Кейр (для управления бизнесом) в фирме под названием «Джеймс Ватт и Ко». Совершенствование изобретения потребовало гораздо большей работы по разработке, прежде чем оно могло быть использовано в повседневной практике другими, но это было выполнено в течение следующих нескольких лет. Бултон и Ватт передали свои акции сыновьям в 1794 году.[33] Он приобрел коммерческий успех и широко использовался в офисах даже в двадцатом веке.

Химические эксперименты

С ранних лет Ватт очень интересовался химией. В конце 1786 года, находясь в Париже, он стал свидетелем эксперимента, проведенного Бертолле в котором он отреагировал соляная кислота с диоксид марганца производить хлор. Он уже обнаружил, что водный раствор хлора может отбеливать ткани, и опубликовал свои результаты, которые вызвали большой интерес у многих потенциальных конкурентов. Когда Ватт вернулся в Великобританию, он начал эксперименты в этом направлении в надежде найти коммерчески жизнеспособный процесс. Он обнаружил, что смесь соли, диоксида марганца и серная кислота мог производить хлор, что, по мнению Ватта, могло быть более дешевым методом. Он пропустил хлор в слабый раствор щелочи и получил мутный раствор, который, как оказалось, обладал хорошими отбеливающими свойствами. Вскоре он сообщил об этих результатах Джеймсу МакГригору, своему тестю, который работал на трибуне в Глазго. В противном случае он старался сохранить свой метод в секрете.[34]

Вместе с МакГригором и его женой Энни он начал расширять процесс, и в марте 1788 года МакГригор смог отбелить 1500 ярдов ткани к своему удовлетворению. Примерно в это же время Бертолле открыл процесс соли и серной кислоты и опубликовал его, так что он стал достоянием общественности. Многие другие начали экспериментировать с улучшением процесса, который все еще имел много недостатков, не последним из которых была проблема транспортировки жидкого продукта. Соперники Ватта вскоре обогнали его в развитии процесса, и он выбыл из гонки. Так было до 1799 года, когда Чарльз Теннант запатентовал процесс производства твердых отбеливающий порошок (гипохлорит кальция), что он стал коммерчески успешным.

К 1794 году Ватт был выбран Томас Беддоус для производства аппаратов для производства, очистки и хранения газов для использования в новых Пневматическое учреждение в Hotwells в Бристоле. Ватт продолжал экспериментировать с различными газами в течение нескольких лет, но к 1797 году медицинское использование «искусственного воздуха» зашло в тупик.[35]

Научный аппарат, разработанный Бултон и Ватт при подготовке Пневматическое учреждение в Бристоле

Личность

Ватт сочетал теоретические знания в науке со способностью применять их на практике. Хэмфри Дэви сказал о нем: «Те, кто считает Джеймса Ватта только великим практическим механиком, образуют очень ошибочное представление о его характере; он был одинаково известен как естествоиспытатель и химик, и его изобретения демонстрируют его глубокое знание этих наук, характеристика гения, объединение их для практического применения ».[36]

Его очень уважали другие видные деятели Индустриальная революция.[37] Он был важным членом Лунное общество, и был очень востребованным собеседником и компаньоном, всегда заинтересованным в расширении своего кругозора.[38] Его личные отношения с друзьями и партнерами всегда были благоприятными и продолжительными.

Ватт был плодовитым корреспондентом. В течение его лет в Корнуолл, он писал Бултону длинные письма несколько раз в неделю. Он не хотел публиковать свои результаты, например, в Философские труды Королевского общества однако, и вместо этого предпочитал излагать свои идеи в патенты.[39] Он был отличным рисовальщик.

Письма Джеймса Ватта из Ротон: Библиотека и архивы Музея науки, недалеко от Суиндона.

Он был довольно бедным бизнесменом и особенно ненавидел торговаться и договариваться с теми, кто хотел использовать паровой двигатель. В письме к Уильям Смолл В 1772 году Ватт признался, что «он скорее предпочел бы столкнуться с заряженной пушкой, чем рассчитаться или заключить сделку».[40] До выхода на пенсию он всегда был очень озабочен своими финансовыми делами и немного беспокоился. Его здоровье часто было плохим, он страдал от частых нервных головных болей и депрессии.

Литейный завод Сохо

Сначала партнерство разработало чертеж и спецификации двигателей, а также руководило работами по их установке на территории заказчика. Сами детали практически не производились. Ватт выполнял большую часть своей работы в своем доме в Харперс-Хилл в Бирмингеме, а Бултон работал в Сохо Мануфактура. Постепенно партнеры начали производить все больше и больше деталей, и к 1795 году они приобрели недвижимость примерно в миле от мануфактуры в Сохо, на берегу реки. Бирмингемский канал, открыть новый литейный цех по производству двигателей. В Литейный завод Сохо официально открылся в 1796 году в то время, когда сыновья Ватта, Грегори и Джеймс младший активно участвовали в управлении предприятием. В 1800 году, когда Ватт ушел на пенсию, компания выпустила 41 двигатель.[41]

Спустя годы

Картина 1835 года "Heathfield ", Дом Ватта в Handsworth, к Аллен Эдвард Эверитт
Мастерская Джеймса Ватта

Ватт вышел на пенсию в 1800 году, в том же году, когда его фундаментальный патент и партнерство с Boulton истекший. Знаменитое товарищество перешло к мужским сыновьям, Мэттью Робинсон Бултон и Джеймс Ватт-младший. Опытный инженер фирмы Уильям Мердок вскоре стал партнером, и фирма процветала.

Ватт продолжал изобретать другие вещи до и во время своего полузабытия на пенсию. В своем доме в Handsworth В Стаффордшире Ватт использовал чердачное помещение как мастерскую, и именно здесь он работал над многими из своих изобретений.[42] Среди прочего, он изобрел и сконструировал несколько машин для копирования скульптур и медальонов, которые работали очень хорошо, но которые он никогда не запатентовал.[43] Одной из первых скульптур, которые он создал с помощью машины, была маленькая голова его старого друга-профессора. Адам Смит. Он сохранил свой интерес к гражданскому строительству и был консультантом по нескольким важным проектам. Он предложил, например, метод строительства гибкой трубы для перекачки воды под Клайд в Глазго.[44]

Он и его вторая жена отправились во Францию ​​и Германию, и он купил имение в центре Уэльса в Доме Долдоулод, в одной миле к югу от Llanwrthwl, которую он значительно улучшил.

В 1816 году он совершил поездку на пароходе. Комета, продукт его изобретений, чтобы снова посетить свой родной город Гринок.[45]

Он умер 25 августа 1819 года в своем доме »Heathfield Hall " возле Handsworth в Стаффордшир (теперь часть Бирмингем ) в возрасте 83 лет. Похоронен 2 сентября на кладбище г. Церковь Святой Марии, Хэндсворт. С тех пор церковь была расширена, и теперь его могила находится внутри церкви.

Семья

16 июля 1764 года женился на своей кузине Маргарет Миллер (d. 1773). У них было двое детей, Маргарет (1767–1796) и Джеймс (1769–1848). В 1791 году их дочь вышла замуж за Джеймса Миллера; их сын не женился. В сентябре 1773 г., когда Ватт работал в Шотландское нагорье он узнал, что его жена, которая была беременна третьим ребенком, тяжело больна. Он немедленно вернулся домой, но обнаружил, что она умерла, а их ребенок умер. мертворожденный.[3][46]

В 1775 году он женился на Энн МакГрегор (ум. 1832).[46]

Масонство

Он был посвящен в шотландский Масонство в Ложе Королевской Арки Глазго, № 77, в 1763 году. Ложа прекратила свое существование в 1810 году. Масонская ложа был назван в его честь в его родном городе Глазго - Lodge James Watt, № 1215.[47]

Вклад Мердока

Уильям Мердок присоединился к Boulton and Watt в 1777 году. Сначала он работал в модельном цехе в Сохо, но вскоре он начал устанавливать двигатели в Корнуолле. Он стал важной частью фирмы и внес большой вклад в ее успех. Очень способный человек, он самостоятельно сделал несколько важных изобретений.

Джон Гриффитс, написавший биографию[48] из него в 1992 году, утверждал, что разочарование Ваттом работы Мердока с паром высокого давления над его экспериментами с паровозом задержало его разработку: Ватт справедливо полагал, что котлы того времени были бы небезопасными при более высоких давлениях.[49]

Ватт запатентовал применение солнечная и планетарная передача париться в 1781 году и паровоз в 1784 году, оба из которых имеют серьезные основания утверждать, что они были изобретены Мердоком.[50] Однако Мердок никогда не оспаривал патент, и фирма Бултона и Ватта продолжала использовать солнечную и планетарную шестерни в своих ротационных двигателях даже спустя долгое время после истечения срока действия патента на кривошип в 1794 году. Мердок стал партнером фирмы в 1810 году. , где он оставался до выхода на пенсию 20 лет спустя в возрасте 76 лет.

Наследие

Сохранившийся Ватт-лучевой двигатель в Университет Лафборо
Дальнейшая информация: Индустриальная революция

Как утверждает один автор, усовершенствования паровой машины Джеймсом Ваттом «превратили ее из двигателя предельной эффективности в механическую рабочую лошадку промышленной революции».[51] Реальность, однако, такова, что усовершенствования Ватта над двигателем Ньюкомена имели ограниченную, хотя и популярную, пользу, учитывая их размер и малую мощность, и не были перенесены в конструкции паровых двигателей высокого давления, на которые ссылаются эти авторы в отношении революционных удар паровой машины, чему противился Ватт.

Почести

Ватт был очень почитаем в свое время. В 1784 году он стал членом Королевское общество Эдинбурга, и был избран членом Батавское общество экспериментальной философии, из Роттердам в 1787 г. В 1789 г. он был избран в элитную группу, Смитонское общество инженеров-строителей.[52] В 1806 г. он был удостоен звания почетного доктора права. Университет Глазго. В Французская Академия избрал его членом-корреспондентом, а в 1814 году он стал иностранным партнером.[53]

Ватт назван в честь Джеймса Ватта за его вклад в развитие паровой двигатель, и был принят Вторым конгрессом Британской ассоциации развития науки в 1889 г. и 11-м Конгрессом. Генеральная конференция по мерам и весам в 1960 г. в составе мощность включены в Международная система единиц (или "СИ").

29 мая 2009 г. Банк Англии объявил, что Бултон и Ватт появятся на новом Банкнота 50 фунтов стерлингов. Дизайн является первым изображением двойного портрета на банкноте Банка Англии и представляет двух промышленников бок о бок с изображениями парового двигателя Ватта и мануфактуры Бултона в Сохо. Цитаты, приписываемые каждому из мужчин, написаны на записке: «Я продаю здесь, сэр, то, что желает весь мир - СИЛУ» (Бултон) и «Я не могу думать ни о чем другом, кроме этой машины» (Ватт). Включение Ватта - это второй раз, когда шотландец фигурирует в банкноте Банка Англии (первый Адам Смит на банкноте выпуска 2007 года 20 фунтов стерлингов).[54] В сентябре 2011 года было объявлено, что банкноты поступят в обращение 2 ноября.[55]

В 2011 году он был одним из семи инаугурационных призывников в Зал славы инженеров Шотландии.[56]

Мемориалы

В Мемориальный колледж Джеймса Ватта в Гринок.

Ватт был похоронен на территории Церковь Святой Марии, Хэндсворт, в Бирмингеме. Позднее расширение церкви над его могилой означает, что его могила теперь захоронена. внутри церковь.[57]

В чердак комната-мастерская, которую Ватт использовал на пенсии, оставалась запертой и нетронутой до 1853 года, когда ее впервые увидел его биограф. Дж. П. Мюрхед. После этого его время от времени посещали, но оставляли нетронутым, как своего рода святыню. Предложение передать его в Патентное ведомство ни к чему не привело. Когда в 1924 году дом планировали снести, комната и все ее содержимое были переданы в дар Научный музей, где он был полностью воссоздан.[58] Он оставался для посетителей в течение многих лет, но был обнесен стеной, когда галерея, в которой он находилась, закрылась. Мастерская осталась нетронутой и сохранилась, а в марте 2011 года была выставлена ​​на всеобщее обозрение в рамках новой постоянной выставки Музея науки «Джеймс Ватт и наш мир».[59]

Приблизительное место рождения Джеймса Ватта в Гриноке отмечено статуей. Несколько мест и названий улиц в Гриноке напоминают о нем, в первую очередь Мемориальная библиотека Ватта, которая была основана в 1816 году с пожертвования Ваттом научных книг и развивалась как часть Института Ватта его сыном (который в конечном итоге стал Джеймс Ватт Колледж ). Переданная местным властям в 1974 году, библиотека теперь также содержит краеведческую коллекцию и архивы Inverclyde, и доминирует большая сидящая статуя в вестибюле. Ватт дополнительно отмечен скульптурой в Джордж-сквер, Глазго и Принцесс-стрит, Эдинбург, а также несколько других в Бирмингем, где его также помнят Лунные камни и в его честь названа школа.

Колледж Джеймса Ватта расширился по сравнению с его первоначальным местоположением и теперь включает кампусы в Килвиннинг (Северный Эйршир), Финнарт-стрит и набережная в Гриноке, а также Спортивный кампус в Ларгс. Университет Хериот-Ватт возле Эдинбург одно время Эдинбургская школа искусств, основанная в 1821 году как первая в мире Институт Механики, но в честь Джорджа Хериота, финансиста 16-го века короля Джеймса, и Джеймса Ватта после Королевской хартии название было изменено на Университет Хериот-Ватт. Его именем названы десятки зданий университетов и колледжей (в основном научно-технических). Дом Мэтью Бултона, Сохо Хаус, теперь музей, посвященный работе обоих мужчин. В Университет Глазго Штаб-квартира инженерного факультета находится в здании Джеймса Ватта, в котором также находятся отдел машиностроения и отдел аэрокосмической техники. Джеймс Ватт созерцает паровой двигатель к Джеймс Экфорд Лаудер теперь принадлежит Национальная галерея Шотландии.

Чантри статуя Джеймса Ватта

Есть статуя Джеймса Ватта в Сады Пикадилли, Манчестер и Городская площадь, Лидс.

Колоссальная статуя Ватта - автор Чантри был помещен в Вестминстерское аббатство,[60] а позже был перемещен в Собор Святого Павла. На кенотаф надпись частично гласит: «ДЖЕЙМС УОТТ ... УВЕЛИЧИЛ РЕСУРСЫ СВОЕЙ СТРАНЫ, УВЕЛИЧИЛ МОЩНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА И ВОЗВРАЩАЕТСЯ В ВЫДАЮЩИЙСЯ МЕСТО СРЕДИ САМЫХ ЗАМЕТНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЕЙ НАУКИ И НАСТОЯЩИХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ МИРА».

Бюст Ватта находится в Зале Героев Национальный памятник Уоллесу в Стирлинг.

Патенты

Ватт был единственным изобретателем, указанным в его шести патентах:[61]

  • Патент 913: Способ снижения расхода пара в паровых машинах - отдельный конденсатор. Спецификация была принята 5 января 1769 г .; зарегистрирован 29 апреля 1769 г. и продлен до июня 1800 г. парламентским актом 1775 г.
  • Патент 1244: Новый метод копирования букв. Спецификация была принята 14 февраля 1780 года и зачислена 31 мая 1780 года.
  • Патент 1306: Новые методы для создания непрерывного вращательного движения - Солнца и планеты. Спецификация была принята 25 октября 1781 года и зачислена 23 февраля 1782 года.
  • Патент 1321: Новые усовершенствования паровых двигателей - расширительного и двойного действия. Спецификация была принята 14 марта 1782 г. и зачислена 4 июля 1782 г.
  • Патент 1432. Новые усовершенствования паровых двигателей - трехшарнирный механизм и паровая тележка. Спецификация была принята 28 апреля 1782 г. и зачислена 25 августа 1782 г.
  • Патент 1485: Новые усовершенствованные методы строительства печей. Спецификация была принята 14 июня 1785 года и зачислена 9 июля 1785 года.

Рекомендации

  1. ^ а б Хотя ряд авторитетных источников указывает дату его смерти 19 августа 1819 года, все современные источники сообщают, что он умер 25 августа и был похоронен 2 сентября. Дата 19 августа происходит из биографии Жизнь Джеймса Ватта (1858, стр. 521) Джеймс Патрик Мюрхед. Его (предполагаемая) легитимность основывается на том факте, что Мюрхед был племянником Ватта и, следовательно, должен был быть хорошо информирован. В газетах Мюрхеда дата 25 августа упоминается в другом месте. Последняя дата также указывается в современных газетных сообщениях (например, стр. Времена от 28 августа), а также выпиской из завещания Ватта и дополнением к нему. (В соответствующей книге захоронений церкви Святой Марии (Бирмингем-Хэндсворт) дата смерти Ватта не упоминается.)
  2. ^ Лира, Карл (2001). «Биография Джеймса Ватта». egr.msu.edu. Получено 5 июля 2010.
  3. ^ а б c d е ж Танн, Дженнифер (2013) [2004]. «Ватт, Джеймс (1736–1819)». Оксфордский национальный биографический словарь (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета. Дои:10.1093 / ссылка: odnb / 28880. (Подписка или Членство в публичной библиотеке Великобритании требуется.)
  4. ^ Мюрхед, Джеймс Патрик (1859). Жизнь Джеймса Ватта: отрывки из его переписки (2-е изд.). Джон Мюррей. п.10.
  5. ^ Клоостер, Джон В. (2009). Иконы изобретательства: создатели современного мира от Гутенберга до Гейтса. Иконы на изобретения. 1. ABC-CLIO. п. 30. ISBN  978-0-313-34743-6.
  6. ^ Дикинсон, Генри Винрам; Дженкинс, Рис; Комитет празднования столетия Ватта (1927). Джеймс Ватт и паровой двигатель: мемориальный том, подготовленный к празднованию столетия Комитета Ватта в Бирмингеме в 1919 году. Кларендон пресс. п. 78. Трудно сказать что-либо о религиозных убеждениях Ватта, кроме того, что он был деистом.
  7. ^ Маккейб, Джозеф (1945). «Биографический словарь древних, средневековых и современных вольнодумцев». Публикации Haldeman-Julius. Получено 17 августа 2012. Он настолько усовершенствовал примитивный паровой двигатель, который был изобретен до него, что его обычно называют изобретателем. «Его многочисленные и самые ценные изобретения всегда должны помещать его в число ведущих благотворителей человечества», - говорится в отчете о нем в Словарь национальной биографии. Он был опытным человеком. Он знал греческий, латинский, французский, немецкий и итальянский языки и был очень дружен с великими вольнодумными французскими учеными. Эндрю Карнеги написал о нем жизнь и описывает его как деиста, который никогда не ходил в церковь.
  8. ^ Мюрхед, Джеймс Патрик (1859). Жизнь Джеймса Ватта: отрывки из его переписки (2-е изд.). Джон Мюррей. п.4, 7.
  9. ^ Улыбается, Сэмюэл (1904). Жизни инженеров (Популярное изд.). Лондон: Джон Мюррей. п. 12. Получено 9 декабря 2017.
  10. ^ Аннан, Томас (1868). Иллюстрированный каталог выставки портретов на правах аренды в новых художественных галереях, Корпорация зданий, Сошихолл-стрит.. Глазго: Художественная галерея и музей Глазго. п. 90. Получено 4 декабря 2017.
  11. ^ «Джеймс Ватт, 1736 - 1819. Инженер, изобретатель паровой машины». Шотландская национальная портретная галерея. Получено 5 декабря 2017.
  12. ^ Маршалл (1925) Глава 3
  13. ^ Робинсон, Эрик; Маккай, Дублас (1970). Партнеры в науке: письма Джеймса Ватта и Джозефа Блэка. Кембридж, Массачусетс.
  14. ^ Ламсден, Гарри (1912). История Хаммерменов Глазго; исследование, типичное для шотландской ремесленной жизни и организации. Пейсли: А. Гарднер. стр.394 –404.
  15. ^ Холмы, том I, стр. 103–15
  16. ^ Торренс, Х.С. (2006). «Геологические работы Грегори Ватта, его путешествия с Уильямом Маклуром по Италии (1801–1802 гг.) И« протогеологическая »карта Италии (1804 г.)». Истоки геологии в Италии. Геологическое общество Америки. 411. С. 179–197. Дои:10.1130/2006.2411(11). ISBN  0-8137-2411-2.
  17. ^ Углоу, Дженни (2011). Лунные люди: изобретатели современного мира 1730–1810 гг.. Faber & Faber. ISBN  978-0-571-26667-8.
  18. ^ Миллер, Д. П. (2004). «Правдивые мифы: чайник Джеймса Ватта, его конденсатор и его химия». История науки. 42 (3): 333–360 [стр. 334]. Дои:10.1177/007327530404200304. S2CID  161722497.
  19. ^ Musson, A.E .; Робинсон, Эрик (1969). Наука и технологии в условиях промышленной революции. Издательство Манчестерского университета. п. 80.
  20. ^ а б Мюрхед, Джеймс Патрик (1858). Жизнь Джеймса Ватта: отрывки из его переписки. Дж. Мюррей. стр.74 –83. Получено 17 августа 2011.
  21. ^ а б Фрейзер, Персифор (1859 г.). Журнал Института Франклина. стр. 296–297. Получено 17 августа 2011.
  22. ^ Дикинсон, стр. 36
  23. ^ «OS 25 дюймов 1892–1949». Национальная библиотека Шотландии. Обследование боеприпасов. Получено 26 октября 2017.
  24. ^ Лосось, Томас Джеймс (1913). Заимствования и район, являющиеся историческими очерками Киннейла, Карридена и Бо'несса, c. 1550–1850. Эдинбург: Уильям Ходж и компания, стр. 372–376. Получено 9 декабря 2017.
  25. ^ «Коттедж Джеймса Ватта», КАНМОР. Королевская комиссия по древним и историческим памятникам Шотландии. Проверено 13 мая 2010 года.
  26. ^ Холмы, том I, страницы 180–293
  27. ^ Закон о патентах на пожарные машины Джеймса Ватта 1775 г. (15 Geo 3 c.61). В то время акт парламента требовалось получить патент.
  28. ^ Браун, Ричард (1991). Общество и экономика в современной Великобритании 1700–1850 гг.. Лондон: Рутледж. п.60. ISBN  978-0-203-40252-8.
  29. ^ Холмы, том 3, главы 5 и 6
  30. ^ Рулон п. 158
  31. ^ Холмы, Том 2, стр. 190–211
  32. ^ W.B. Proudfoot, Происхождение дублирования трафарета, стр. 21, цитата на Quaritch.com 12 октября 13
  33. ^ Hills vol. 3 шт. 116.
  34. ^ Холмы, том 3, глава 4
  35. ^ Холмы, том 3, стр. 152–58
  36. ^ Карнеги, Эндрю (1905). «10». Джеймс Ватт. Doubleday, Пейдж и компания. Архивировано из оригинал 8 июля 2009 г.
  37. ^ Карнеги, гл. XI: Ватт, человек
  38. ^ Холмы, том I, страницы 42–43
  39. ^ Улыбается, Сэмюэл (1865). «Жизнь Бултона и Ватта: история изобретения и внедрения парового двигателя». Лондон: Джон Мюррей: 286. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  40. ^ Рулон, стр. 20
  41. ^ Рулон, стр. 280
  42. ^ Дикинсон, глава VII
  43. ^ Холмы, том 3, стр. 234–37
  44. ^ Холмы, том 3, стр. 230–31
  45. ^ Книга дней Роберта Чемберса
  46. ^ а б Биографический указатель бывших членов Королевского общества Эдинбурга 1783–2002 гг. (PDF). Королевское общество Эдинбурга. Июль 2006 г. ISBN  978-0-902198-84-5.
  47. ^ Известные шотландские масоны. Великая Ложа Древних Свободных и Принятых Масонов Шотландии. 2010. С. 72–73. ISBN  978-0-9560933-8-7
  48. ^ Джон Гриффитс; Третий человек, жизнь и времена Уильяма Мердока 1754–1839 гг. Проиллюстрирован черно-белыми фотопластинками и схемами с библиографией и указателем; Андре Дойч; 1992; ISBN  0-233-98778-9
  49. ^ Джарвис, Адриан (1997). Сэмюэл Смайлс и построение викторианских ценностей. Саттон. п. 82. ISBN  978-0-7509-1128-3.
  50. ^ Дэй, Лэнс; Макнил, Ян (2003). Биографический словарь истории техники. Рутледж. п. 878. ISBN  978-0-203-02829-2.
  51. ^ Андерсон, Энтони (3 декабря 1981 г.). «Рецензия: Джеймс Ватт и паровой двигатель». Новый ученый: 685.
  52. ^ Уотсон, Гарт (1989). Смитониане: Общество инженеров-строителей. Томас Телфорд. ISBN  0-7277-1526-7.
  53. ^ Дикинсон, стр. 197–98.
  54. ^ Паровые гиганты на новой банкноте в 50 фунтов стерлингов, BBC, 30 мая 2009 г., получено 22 июн 2009
  55. ^ Хизер Стюарт. «Банк Англии выпустит новую банкноту в 50 фунтов стерлингов». Хранитель.
  56. ^ "Зал славы инженеров Шотландии". engineeringhalloffame.org. 2012. Получено 27 августа 2012.
  57. ^ Келли, E.R (1878). Справочник почтового отделения Бирмингема. Лондон: Келли и компания. п. 176.
  58. ^ «Чердачная мастерская Джеймса Ватта». Makingthemodernworld.org.uk. Получено 12 марта 2011.
  59. ^ «Легендарное« волшебное убежище »Джеймса Ватта будет показано в Музее науки». (Пресс-релиз). Научный музей. 1 марта 2011. Архивировано с оригинал 17 марта 2011 г.. Получено 25 марта 2011.
  60. ^ Зал ученых аббатства, А. p35: Лондон; Роджер и Роберт Николсон; 1966 г.
  61. ^ Холмы, т. 3, стр. 13

Источники

похожие темы
  • Шофилд, Роберт Э. (1963). Лунное общество, социальная история провинциальной науки и промышленности в Англии восемнадцатого века. Кларендон Пресс.
  • Углоу, Дженни (2002). Лунные люди. Лондон: Фаррар, Штраус и Жиру.

внешняя ссылка