La turbina Francis representa un avance fundamental en la ingeniería hidráulica que aumentó su eficiencia en un noventa por ciento en comparación con diseños anteriores. Desarrollada en 1848 mediante rigurosos experimentos en Lowell, Massachusetts, este mecanismo incrementó fundamentalmente la capacidad industrial de los complejos de molinos, consolidando el papel de su creador como una fuerza dominante en la innovación mecánica y los sistemas de gestión del agua en el Estados Unidos del siglo diecinueve.
Carrera temprana y traslado a América
Nacido en 1815 en South Leigh, Oxfordshire, James Bicheno Francis comenzó su formación profesional como aprendiz de su padre en las obras del ferrocarril y el puerto de Porth Cawl, en el sur de Gales. A los 18 años, se mudó a los Estados Unidos. Su primer empleo consistió en ayudar al ingeniero ferroviario George Washington Whistler Jr. en el ferrocarril de Nueva York y New Haven.
Liderazgo en la Locks and Canal Company
Tras la marcha de Whistler en 1837, Francis asumió el cargo de ingeniero jefe. Sus responsabilidades profesionales se ampliaron significativamente, lo que llevó a su nombramiento como director de esclusas y canales en 1845. Durante este mandato, supervisó la construcción del Canal del Norte y el alimentador de Moody Street, completando una red de canales de 5.6 millas. En 1850, encargó la Gran Compuerta sobre el Canal Pawtucket, una estructura de control de inundaciones que protegió con éxito los molinos del centro de las crecidas del río Merrimack de 1852.
Innovación hidráulica y normas de ensayo
Más allá de su papel en los canales, Francis fue pionero en métodos para probar maquinaria hidráulica. En 1848, colaboró con Uriah A. Boyden para perfeccionar la tecnología de las turbinas, lo que dio lugar a la turbina Francis. Documentó su investigación en la publicación de 1855 Lowell Hydraulic Experiments. Más tarde, en 1883, codificó las normas de cálculo de los caudales de agua, reconocidas hoy como la fórmula de Francis, que sigue siendo un elemento básico en la dinámica de fluidos para calcular el caudal vertido.
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Hacer la prueba de CI →Contribuciones profesionales y últimos años
Francis fue miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense y de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias. Ejerció como presidente de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles en 1880 y participó en investigaciones de gran repercusión, incluida la rotura de la presa del río Mill en 1874 y la inundación de Johnstown de 1889. Tras retirarse de su puesto principal en la Locks and Canal Company en 1884, continuó trabajando como consultor hasta su muerte en 1892 en Lowell.
Datos rápidos
- Nacimiento: 1815, Oxfordshire, Inglaterra - Fallecimiento: 1892, Lowell, Massachusetts - Obra notable: Turbina Francis - Puestos profesionales: Director de esclusas y canales, presidente de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles - Premios: Miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias - Publicación clave: Lowell Hydraulic Experiments (1855) - Servicio político: Cámara de Representantes de Massachusetts - Lugar de sepultura: Cementerio de Lowell
Preguntas frecuentes
### ¿Cuál era el propósito de la Gran Compuerta en Lowell?
Fue diseñada para proteger los molinos del centro de la ciudad de inundaciones devastadoras al evitar que el río Merrimack entrara en el sistema de canales.
### ¿Para qué se utiliza la fórmula de Francis?
Se utiliza en la dinámica de fluidos para calcular los caudales de agua, concretamente la descarga sobre un vertedero.
