相关文章  
  • 阿尔丰沙十世
  • 斯图尔特
  • 汤姆森
  • 汤姆森
  • 托德
  • 巴尔沃亚
  • 沃森
  • 辛普森
  • 英尼斯
  • 拉蒙特
  •   推荐  
      科普之友首页   专利     科普      动物      植物        天文   考古   前沿科技
     您现在的位置在:  首页>>科普 >>科学家

    瓦特<%=id%>

    发明家
    瓦特(Watt, James)
    苏格兰工程师。1736年1月19日生于伦弗鲁,格里诺克;1819年8月19日卒于靠近伯明翰的希思菲尔德。
    瓦特小时体弱多病,不能学校上学,由他母亲教他读书写字。他患慢性的周期性头痛病,被怀疑是一个智力迟钝的孩子。瓦特在十几岁时,母亲去世了。父亲原先量个富裕的商人,以后每况愈下,经受艰难的时光。瓦特来到英格兰,最终到达了伦敦。在伦敦他经历了一年的艰苦学徒生涯,学会了使用工具和制造器械的手艺。
    1756年,他返回苏格兰,想在格拉斯哥自己开业制造器械。但是,由于他的学徒年限不够 ,不符合市政当局的要求,所以只得在下属市政当局管辖的格拉斯哥大学谋得了一个职位。
    在大学里他遇到了布拉克*,学到了有关潜热的知识。这很自然地驱使他去思考蒸汽机的改进问题。当时,萨弗里*和纽科门*已经发明了用作水泵能源的蒸汽机,可是它们的效率太低。这一情况引起了瓦特的极大注意。1764年,在一个伦敦的器械制造人修理一台纽科门范汽机模型失败之后,格拉斯哥大学就让瓦特修理。瓦特毫无困难地把它修好了,但他对此并不满足,他想改进这台模型。
    在某个星期日的散步过程中,他反复思考并发觉了蒸汽机效率低下的主要根源。原来,在纽科门的蒸汽机中,蒸汽室被冷却下来是为了冷凝蒸汽作形成真空,此后,又要再次充满蒸汽。但是,因为它已经冷却了,就需用大量蒸汽使它加热,而这些蒸汽是白白浪费掉的。在每一个循环中,需要用大量燃料来加热冷水。
    瓦特采用了一个能将蒸汽引入的第二室(即冷凝室)。这样,冷凝室能持续保持冷却而第一室(即汽缸)则持续保热。采用这种方法,加热和冷却这两个过程就不必被迫相互抵消。到1769年,瓦特已经制造出一台远比纽科门蒸汽机效率高的蒸汽机。此外,由于消除了每一循环中因加热蒸汽室而造成长时间的停顿,瓦特的蒸汽机作功要快得多。布拉克对这一发展的印象非常深刻,以致他借给瓦特一大笔钱使这项工作得以继续进行。
    瓦特又采用了中外几项有独创性的改进方法。例如,使蒸汽在活塞两边交替地进入。空气压力先仅以一个方向迅速地驱动活塞,从而当蒸汽冷凝时形成了真空。然后,正是上升的蒸汽压力使活塞以另一个方向慢慢地返回。由于蒸汽在两边进入和冷凝,所以空气压力交替地以两个方向迅速驱动活塞。1774年,瓦特与一个商人合伙,开始制造蒸汽机供应市场。(1784年,他用蒸汽管为其办公室取暖,所以他也是“暖气”的发明人。
    到1790年,瓦特的蒸汽机完全取代了老式的纽科门蒸汽机,在1800,大约有五百台瓦特的蒸汽机在英国运转。事实上,瓦特的蒸汽机是如此优越,以致于人们几乎遗忘了纽科门蒸汽机的实际存在,瓦特开始被看作是蒸汽机的发明人。
    从某种意义上讲,这种看法是公正的,因为瓦特不仅仅改进了纽科门的蒸汽机,而且他又是使蒸汽机远远超过用于水泵的第一个人。1784年,他发明了一些附加的机械装置,它们巧妙地使活塞的往返运动转变为轮子的旋转运动,不论通过这两种类型运动的任何一种,蒸汽机都可以用来作为大量实际活动的动力,不久,炼铁厂利用蒸汽机作风箱的动力以保持向炉内送风,蒸汽机还用作矿石破碎机的动力。
    于是这种新的万用蒸汽机成了第一台现代化的“原动机”,即第一台取于自然界(燃料)中储藏的能量并用之于驱动机械的现代化装置。也正好在这个时候,阿克莱*等 人正在力求纺织工业----英国最重要的工业部门----机械化,而蒸汽机证明了是一项适时的发明。
    蒸汽机这一发明的后果是不可估量的。以燃烧煤作为动力的蒸汽机可以在任何需要的地方连续不断地释放出大量能量。生产场所不必仅限于非利用水流湍急的地方不可,以蒸汽作为动力的巨大的机器,就可以在工厂内制造和装配。在这样的工厂内所进行的大规模生产,使得家庭的手工操作成为很不经济的了。工厂工人取代了手艺工人,于是城市如雨后春笋般的兴起,贫民窟急剧增加,而农业则萎靡不振。工厂体系的一切利弊都处于萌芽状态。简言之,工业革命开始了。
    瓦特开始了另一次革命,可是在一个半世纪的悠长时间中没有开花结果。他发明了能自动控制蒸汽输出的“离心调节器”。输出的蒸汽使靠近垂直连杆的调节器旋转。调节器旋转得越快,两个金属球向外飞离得越远(通过离心力的作用)。球体飞离得越远,它们使蒸汽出口越小。于是蒸汽输出减少,调节器旋转变慢,球体回落,蒸汽出口开大。蒸汽输出就是这样的徘徊在两个极限之间,而绝不会形成过大或过小的情况。
    在这里包含着自动化的萌芽,因为这种离心调节器是一种通过过程本身的变化来控制过程的装置。自动化盛行起来还只是近几十年的事,但是它起始于瓦特。调节器这个词,通过希腊语,为我们提供了现代术语---控制论。
    瓦特因努力测量其蒸汽机的功率(即作功的速率)赢得了荣誉。1783年,他对一匹强壮的马作了试验,确定它在一秒钟内能将150镑重物升起约4英尺。因此,他把一马力规定为每秒550英尺磅。这个功率单位至今仍然使用。然而,为了纪念这位苏格兰工程师,人们把公制的功率单位称为瓦特。
    1800年,幸运、成功和备受尊敬的瓦特退休了。他接受了格拉斯哥大学授予他的名誉博士学位,并被选入皇家学会。他拒绝了封他为男爵的爵位。他是著名的伯明翰“明月学会”创始人中去世最晚的一员。普利斯特利*、达尔文*等人也都曾是该学会的成员。
         

          设为首页       |       加入收藏       |       广告服务       |       友情链接       |       版权申明      

    Copyriht 2007 - 2008 ©  科普之友 All right reserved