瓦特的生平

詹姆斯·瓦特(1736 65438+10月19-1865438+2009年8月25日)是英國著名發明家，工業革命時期的重要人物。皇家學會會員和法國科學院外籍研究員。他對當時已經出現的蒸汽機原始樣機進行了壹系列重大改進，發明了單缸單作用和單缸雙作用蒸汽機，提高了蒸汽機的熱效率和運行可靠性，為當時社會生產力的發展做出了突出貢獻。他改進了蒸汽機，發明了氣壓計和氣動錘。為了紀念他，系統中功率和輻射通量的計量單位稱為瓦特，常用符號“W”表示。他的名字將永遠銘刻在人類的歷史上。詹姆斯·瓦特(1736 65438+10月19)出生於蘇格蘭格拉斯哥的格裏諾克。童年時，瓦特在壹所文法學校學習，但他沒有受到系統的教育。瓦特在他父親工作的工廠裏學到了很多關於機械制造的知識，後來他在倫敦的壹家鐘表店當了學徒。1763年，瓦特去著名的格拉斯哥大學修理教學儀器。在大學裏，他經常和教授討論理論和技術問題。1781年，瓦特制成了從兩側推動活塞的雙作用蒸汽機。1785年，他還因對蒸汽機的改進做出巨大貢獻而當選為英國皇家學會會員。1865438+2009年8月25日，瓦特在伯明翰附近的希斯菲爾德去世。至今，人們還能在格拉斯哥大學的博物館裏看到瓦特的大理石雕像(瓦特的兒子送給格拉斯哥大學的禮物)。在瓦特的訃告中，他稱贊了自己發明的蒸汽機:“它武裝了人類，使虛弱的雙手變得有力，提高了人類處理壹切問題的大腦。它為機械動力在未來創造奇跡奠定了堅實的基礎，並將對後代的勞動給予幫助和回報。”人生故事1。瓦特1736，壹個喜歡刨根問底的孩子，出生在英格蘭蘇格蘭西部的格裏諾克。他的祖父曾經是壹名教師，教授數學、測量和導航，他的父親曾經是壹名造船技師。後來，我管理造船和建築，做過儀器制造商和商人，也曾擔任過小鎮的地方行政官。聽說，瓦特從小隨父親學習各種手藝。他心靈手巧，從小就接觸和學習了很多技術知識，養成了獨立思考和探索奧秘的興趣和習慣。他的家庭環境對日後攀登技術高峰起到了壹定的作用。瓦特從小體弱多病，但到了上學年齡仍不能上學。過了上學年齡幾年後，他來到鎮上的學校學習。在學校，他不喜歡和小朋友玩，只喜歡壹個人打坐。關於他的童年，有壹個眾所周知的傳說:有壹天，小瓦特看見家裏壹壺水開了，蒸汽使鍋蓋跳了起來。這壹普遍現象引起了他的極大興趣。他目不轉睛地盯著跳動的蓋子和冒出來的蒸汽，苦苦思索著這個謎。我已經看了壹個多小時了。因為瓦特經常長時間默默觀察許多陌生的、未知的現象，所以人們說他是個“懶小子”。事實上，正是這種好奇心和精神，引領他探索世界的奧秘，攀登科學的高峰。13歲開始對幾何感興趣，15歲讀完了《幾何原理》這麽難的書。後來他進了文法學校，數學成績特別優秀。由於身體不好，他沒畢業就輟學了。但他堅持在家自學天文、化學、物理、解剖學，自學了幾門外語。瓦特在17歲時成為格拉斯哥壹家鐘表店的學徒。他在業余時間努力學習，進壹步掌握了許多科技原理。當學徒的時候，他曾經開始制造技術要求很高的圓規和經緯儀。21歲，來到格拉斯哥大學做教具實驗員，負責修理和制造儀器。那時他對壹些先進的機械技術更加熟悉了。第二，推動全世界的發明，人類對蒸汽的認識和利用經歷了壹個漫長的歷史過程。早在公元前二世紀，古希臘人就利用蒸汽噴射制成了反動式發動機。1690年，法國人博比首先發明了第壹臺活塞式蒸汽機，但他未能使之成為實用的蒸汽機。1698年，英國技師塞萊斯發明了壹種實用的無活塞蒸汽機。這種機器被用於礦山，被稱為“礦山之友”。但由於當時材料和技術的限制，無法普及。1712年，紐科門，壹個不知名的煉鐵工人，發明了第壹臺實用的蒸汽機。蒸汽機是壹項技術創新，改變了工業發展的進程。紐科門和他的水管工助手考利偶然發現，向汽缸中引入壓縮蒸汽可以產生局部真空，因此大氣壓力可以推動汽缸中的活塞。作為蒸汽機，大缸交替加熱冷卻當然效率極低，燒煤也非常浪費。但紐科門的蒸汽機最初用於煤礦，那裏的煤價很低，用起來很經濟，所以很快就被廣泛使用。但是，畢竟浪費大量的煤是那種機器的嚴重缺點，尤其是用在其他地方，成本太高，提高蒸汽機的效率迫在眉睫。18世紀中葉前後，英國工匠斯米頓和瓦特分別按照完全不同的思路改進了紐科門的蒸汽機。他們兩個的改進工作基本上還是在技術傳統內進行，沒有任何科學抽象。斯米頓後來成為土木工程師協會(斯米頓協會)的主席。他用壹種實證的方法，有條不紊地壹個壹個測試樣機，不改變基本設計，只改變每個部件的尺寸。就這樣，他把紐科門蒸汽機的效率提高了壹倍。瓦特在1765的壹個星期天出去玩的時候突然想到了他的解決辦法。他的想法是，紐科門的蒸汽機的主要缺陷是每個沖程用冷水冷卻汽缸壹次，消耗了大量的熱量，使得大部分蒸汽沒有得到有效利用。如果蒸汽壓力在汽缸外的另壹個容器中冷卻，則汽缸在整個循環中可以壹直保持熱。避免了壹會兒給氣缸加熱，壹會兒給氣缸降溫，自然節省了可觀的煤炭。瓦特自己籌集資金，租了地下室，買了必要的設備，反復實驗，經歷了無數次挫折和失敗。在工人的幫助下，他終於發明了與氣缸分離的冷凝器，解決了制造精密氣缸和活塞的工藝難題。與此同時，他通過采取用油潤滑活塞和在汽缸外增加隔熱層等措施，制造了單作用蒸汽機。繼續實驗後，1782年，發明了連桿、飛輪、離心調速器的雙作用蒸汽機，制成了新型實用蒸汽機。在這種雙作用蒸汽機中，閥門的安裝使得活塞可以被蒸汽的壓力向前和向後推動。在連桿和飛輪的幫助下，活塞的直線運動轉變為圓周運動。為了保持蒸汽機勻速運轉，他在進汽閥上連接了壹個離心調速器，自動調節進汽量。這個裝置是技術上最早使用的自動控制器。他設計了壹個與汽缸分離的冷凝器，將高溫蒸汽導出汽缸並冷卻，使主汽缸保持壹定的溫度。與此同時，他提高了氣缸的精度，使活塞和閥門光滑而緊密。瓦特的想法在原理上非常新穎，效率提升非常驚人。通過與伯明翰的機器制造商博爾頓合作(這種合作非常成功，也很有名)，瓦特的蒸汽機很快被用戶接受，很快被廣泛應用於除了煤礦以外的其他行業，促進了城市制造業的大發展。到1800年，英國已經有了500瓦的蒸汽機，從那以後，蒸汽機的數量迅速增加。瓦特的蒸汽機成為真正的國際性發明，有力地推動了18世紀歐洲的工業革命，將世界工業推向了“蒸汽時代”。但瓦特的蒸汽機仍然依賴大氣壓力，所以它必須又大又重(有時被稱為“固定式機器”)。到18年底，這種固定機通常是工廠用來推機的；因為船體比較大，早期的汽船也可以用大氣蒸汽機推進。但是鐵路機車不能工作，必須要有小高壓模型。較小的蒸汽機是由另壹個英國人特裏維西克在1800年設計的。三、著名天才發明家1784 4月，英國政府授予瓦特制造蒸汽機的專利證書。馬克思曾評論說:瓦特的偉大天才表現在他所獲得的專利的說明書中。他沒有把他的蒸汽機描述為壹項特殊用途的發明，而是壹種廣泛應用於大型工業的發動機。瓦特在英國和歐洲大陸的學術界和科學界享有崇高的地位。他於1784年成為愛丁堡皇家學會會員，於1785年成為倫敦皇家學會會員。1808年成為法國學士院院士，1814年當選法國科學院八位外籍院士之壹。各國科學界公認，瓦特是其中最著名的壹位。因為這樣壹個劃時代的偉大發明，瓦特壹下子從壹個身無分文的小人物變成了名利雙收的偉人。他在11年拿到了76000英鎊的專利稅。為了保護自己的專利，晚年的他顯得有些學院派。他經常向法院起訴，阻止和壓制別人的發明，甚至禁止他的助手用蒸汽做實驗來啟動四輪車。這是壹個科學家的悲劇，也是他所處的時代和社會在他身上留下的烙印。盡管如此，他仍然是壹個偉大的發明家。20多年來，他致力於蒸汽機的發明。人民永遠不會忘記他對科學技術和社會進步的巨大貢獻。1819、83歲的瓦特在家中安詳辭世。他生前為人類的科學事業做出了傑出貢獻，全世界人民都懷念他。1824年，在他逝世五周年的時候，倫敦的公眾在著名的威斯敏斯特教堂為他豎立了壹座紀念碑。瓦特壹生刻苦學習，孜孜不倦地獻身於科學事業。在前人成果的基礎上，他發明了蒸汽機，為人類科技發展做出了劃時代的貢獻。為了紀念偉大的發明家瓦特，常用的功率單位被命名為瓦特，或簡稱瓦特。