A turbina Francis representa um avanço fundamental na engenharia hidráulica que aumentou a eficiência em noventa por cento em comparação com os projetos anteriores. Desenvolvida em 1848 através de rigorosa experimentação em Lowell, Massachusetts, este mecanismo aumentou fundamentalmente a capacidade industrial dos complexos de moinhos, consolidando o papel de seu criador como uma força dominante na inovação mecânica americana e nos sistemas de gestão de água do século dezenove.
Início de carreira e mudança para a América
Nascido em 1815 em South Leigh, Oxfordshire, James Bicheno Francis iniciou sua formação profissional como aprendiz de seu pai nas obras da ferrovia e do porto de Porth Cawl, no sul de Gales. Aos 18 anos, mudou-se para os Estados Unidos. Seu primeiro emprego consistiu em auxiliar o engenheiro ferroviário George Washington Whistler Jr. na ferrovia de Nova York e New Haven.
Liderança na Locks and Canal Company
Após a saída de Whistler em 1837, Francis assumiu o cargo de engenheiro-chefe. Suas responsabilidades profissionais expandiram-se significativamente, levando à sua nomeação como gerente de eclusas e canais em 1845. Durante esse mandato, supervisionou a construção do Canal do Norte e do alimentador da Moody Street, concluindo uma rede de canais de 5.6 milhas. Em 1850, encomendou o Grande Portão sobre o Canal Pawtucket, uma estrutura de controle de cheias que protegeu com sucesso os moinhos do centro da cidade contra as enchentes do rio Merrimack em 1852.
Inovação hidráulica e padrões de teste
Além de seu papel nos canais, Francis foi pioneiro em métodos para testar maquinário hidráulico. Em 1848, colaborou com Uriah A. Boyden para aprimorar a tecnologia de turbinas, resultando na turbina Francis. Ele documentou sua pesquisa na publicação de 1855 Lowell Hydraulic Experiments. Mais tarde, em 1883, codificou padrões de cálculo para taxas de vazão de água, agora reconhecidos como a fórmula de Francis, que permanece um elemento básico na dinâmica dos fluidos para o cálculo da descarga em vertedouros.
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Fazer o teste de QI →Contribuições profissionais e últimos anos
Francis foi membro da Sociedade Filosófica Americana e da Academia Americana de Artes e Ciências. Atuou como presidente da Sociedade Americana de Engenheiros Civis em 1880 e participou de investigações de grande repercussão, incluindo o rompimento da barragem do rio Mill em 1874 e a inundação de Johnstown em 1889. Após se aposentar de seu cargo principal na Locks and Canal Company em 1884, continuou a trabalhar como consultor até sua morte em 1892 em Lowell.
Fatos rápidos
- Nascimento: 1815, Oxfordshire, Inglaterra - Falecimento: 1892, Lowell, Massachusetts - Obra notável: Turbina Francis - Cargos profissionais: Gerente de eclusas e canais, presidente da Sociedade Americana de Engenheiros Civis - Prêmios: Membro da Academia Americana de Artes e Ciências - Publicação principal: Lowell Hydraulic Experiments (1855) - Serviço político: Câmara dos Representantes de Massachusetts - Local de sepultamento: Cemitério de Lowell
Perguntas frequentes
### Qual era o propósito do Grande Portão em Lowell?
Foi projetado para proteger os moinhos do centro da cidade de inundações devastadoras, impedindo que o rio Merrimack entrasse no sistema de canais.
### Para que serve a fórmula de Francis?
É usada na dinâmica dos fluidos para calcular taxas de vazão de água, especificamente a descarga sobre um vertedouro.
