James Watt : machine à vapeur Découvrez la machine à vapeur de James Watt. Contunico ZDF Enterprises GmbH, Mayence Voir toutes les vidéos de cet article
James Watt , (né le 19 janvier 1736 à Greenock , Renfrewshire, Écosse—décédé août 25, 1819, Heathfield Hall, près de Birmingham , Warwick, Angleterre), facteur d'instruments et inventeur écossais dont la machine à vapeur a largement contribué à la révolution industrielle . Watt était également connu pour avoir breveté le moteur à double effet et une première locomotive à vapeur. Il est élu membre de la Royal Society de Londres en 1785.
James Watt était un inventeur et facteur d'instruments du XVIIIe siècle. Bien que Watt ait inventé et amélioré un certain nombre de technologies industrielles, il est surtout connu pour ses améliorations de la machine à vapeur. La conception de la machine à vapeur de Watt incorporait deux de ses propres inventions : le condenseur séparé (1765) et le mouvement parallèle (1784). L'ajout de ces appareils, entre autres, a rendu la machine à vapeur de Watt plus efficace que les autres machines à vapeur.
Moteur à vapeur Découvrez ce type de moteur et son fonctionnement.James Watt n'a pas inventé la machine à vapeur. Il a cependant amélioré l'appareil moteur. En 1764, Watt remarqua un défaut dans la machine à vapeur Newcomen : elle gaspilla beaucoup de vapeur. Watt en a déduit que les déchets résultaient de la conception monocylindre de la machine à vapeur. En 1765, Watt conçut un condenseur séparé, un dispositif pour réduire la quantité de déchets produits par la machine à vapeur Newcomen. Watt a breveté l'appareil en 1769. En 1776, Watt et son partenaire commercial, Matthew Boulton, ont installé deux machines à vapeur avec des condenseurs séparés. Les moteurs à vapeur modifiés ont non seulement réduit les déchets, mais également les coûts de carburant. Watt passa les années suivantes à améliorer sa conception, en y ajoutant l'engrenage solaire et planétaire (1781), le moteur à double effet (1782), le mouvement parallèle (1784), un volant moteur (1788) et un manomètre (1790).
Lire la suite ci-dessous : Le moteur Watt Thomas Newcomen Lisez à propos de Thomas Newcomen et de son premier modèle de machine à vapeur. Matthew Boulton Découvrez le partenariat de James Watt avec ce fabricant et ingénieur anglais.La machine à vapeur de James Watt a eu un impact énorme sur la société industrielle du XVIIIe siècle. Il était à la fois plus efficace et plus rentable que les modèles précédents. De plus, la machine à vapeur de Watt a ouvert un tout nouveau champ d'application : elle a permis d'utiliser la machine à vapeur pour faire fonctionner des machines rotatives dans des usines telles que les filatures de coton. Sans surprise, la demande pour la machine à vapeur de Watt était élevée et elle a été rapidement adoptée dans plusieurs industries.
Il est! La contribution de James Watt à l'efficacité de l'industrie a été commémorée en nommant le watt (W) pour lui. Le watt est l'unité de puissance dans le système international d'unités (SI) égale à un joule de travail effectué par seconde. Le watt a été adopté comme unité SI en 1960, lors de la 11e Conférence générale des poids et mesures. Aujourd'hui, la plupart des appareils électriques sont évalués en watts.
Système international d'unités En savoir plus sur le Système international d'unités et son cheminement vers l'adoption.Le père de Watt, trésorier et magistrat de Greenock, dirigeait avec succès une entreprise de construction de navires et de maisons. Enfant délicat, Watt a été instruit pendant un certain temps à la maison par sa mère ; plus tard dans lycée , il a appris Latin , grec et mathématiques . La source d'une partie importante de son éducation était les ateliers de son père, où, avec ses propres outils, son banc et sa forge, il fabriquait des modèles (par exemple, des grues et des orgues de Barbarie) et se familiarisait avec les instruments de navires.
Décidant à 17 ans de devenir facteur d'instruments mathématiques, Watt se rend d'abord à Glasgow, où l'un des parents de sa mère enseigne à l'université, puis, en 1755, à Londres, où il trouve un maître pour le former. Bien que sa santé se soit détériorée en un an, il en avait suffisamment appris pour travailler aussi bien que la plupart des compagnons. De retour à Glasgow, il ouvrit une boutique en 1757 à l'université et fabriqua des instruments mathématiques (par exemple, des quadrants, boussoles , échelles). Il a rencontré de nombreux scientifiques et est devenu un ami du chimiste et physicien britannique Joseph Black , qui a développé le concept de chaleur latente . En 1764, il épousa sa cousine Margaret Miller, qui, avant de mourir neuf ans plus tard, lui donna six enfants.
Lors de la réparation d'un modèle Machine à vapeur Newcomen en 1764, Watt fut impressionné par son gaspillage de vapeur. En mai 1765, après s'être débattu avec le problème de son amélioration, il trouva soudain une solution : le condenseur séparé, sa première et plus grande invention. Watt s'était rendu compte que la perte de chaleur latente (la Chauffer impliqué dans le changement d'état d'une substance - par exemple, solide ou liquide) était le pire défaut du moteur Newcomen et que, par conséquent, la condensation doit être effectuée dans une chambre distincte du cylindre mais connectée à celui-ci. Peu de temps après, il rencontra le médecin, chimiste et inventeur britannique John Roebuck, le fondateur de Carron Works, qui le pressa de fabriquer un moteur. Il s'associa avec lui en 1768, après avoir réalisé un petit moteur d'essai grâce aux prêts de Joseph Black. L'année suivante, Watt déposa le célèbre brevet A New Invented Method of Lessening the Consommation de la vapeur et du carburant dans les camions de pompiers.
James Watt Recréation d'artiste de James Watt inventant le condenseur séparé pour la machine à vapeur, c. 1765. Photos.com/Getty Images
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Pendant ce temps, Watt en 1766 est devenu arpenteur-géomètre; pendant les huit années suivantes, il s'occupa continuellement de tracer des routes pour les canaux en Écosse, des travaux qui l'empêchèrent de faire de nouveaux progrès avec la machine à vapeur. Après la faillite de Roebuck en 1772, le fabricant et ingénieur anglais Matthew Boulton, le fabricant de Soho Works à Birmingham, a repris une part du brevet de Watt. Lassé de l'arpentage et de l'Écosse, Watt a immigré à Birmingham en 1774.
médaille Une médaille de 1871 célébrant l'association de Matthew Boulton et James Watt. Photos.com/Jupiterimages
Après que le brevet de Watt a été prolongé par une loi du Parlement, lui et Boulton ont commencé en 1775 un partenariat qui a duré 25 ans. Le soutien financier de Boulton a permis des progrès rapides avec le moteur. En 1776, deux moteurs furent installés, l'un pour pomper l'eau dans une mine du Staffordshire, l'autre pour souffler de l'air dans les fours de l'industriel britannique John Wilkinson, le célèbre maître de forge. Cette année-là, Watt se remarie ; sa seconde épouse, Ann MacGregor, lui a donné deux autres enfants.
Au cours des cinq années suivantes, jusqu'en 1781, Watt a passé de longues périodes à Cornwall, où il a installé et supervisé de nombreux moteurs de pompage pour le cuivre et croyez mines, dont les gestionnaires voulaient réduire les coûts de carburant. Watt, qui n'était pas un homme d'affaires, a été obligé d'endurer de vives négociations afin d'obtenir des redevances adéquates sur les nouveaux moteurs. En 1780, il se portait bien financièrement, même si Boulton avait encore du mal à réunir des capitaux. L'année suivante, Boulton, prévoyant un nouveau marché pour les filatures de maïs, de malt et de coton, pressa Watt d'inventer un mouvement rotatif pour la machine à vapeur, pour remplacer le réciproque action de l'original. Il l'a fait en 1781 avec son soi-disant engrenage solaire et planétaire, au moyen duquel un arbre produisait deux tours pour chaque cycle du moteur. En 1782, au sommet de sa puissance inventive, il fait breveter le moteur à double effet, dans lequel le piston pousse aussi bien que tire. Le moteur nécessitait une nouvelle méthode de connexion rigide du piston à la poutre. Il a résolu ce problème en 1784 avec son invention du mouvement parallèle - un arrangement de tiges connectées qui guidaient la tige de piston dans un mouvement perpendiculaire - qu'il a décrit comme l'un des mécanismes les plus ingénieux et les plus simples que j'aie inventés. Quatre ans plus tard, son application du régulateur centrifuge pour le contrôle automatique de la vitesse du moteur, à la suggestion de Boulton, et en 1790 son invention d'un manomètre , a pratiquement terminé le moteur Watt.
Moteur à vapeur rotatif de Watt Moteur à vapeur rotatif de James Watt avec engrenage soleil et planète, dessin original, 1788 ; au Science Museum de Londres. Droit d'auteur de la Couronne britannique, Science Museum, Londres
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