Турбина Фрэнсиса представляет собой ключевое достижение в гидравлической инженерии, которое повысило эффективность на девяносто процентов по сравнению с предыдущими конструкциями. Этот механизм, разработанный в 1848 году в результате тщательных экспериментов в Лоуэлле, штат Массачусетс, коренным образом увеличил промышленную мощность фабричных комплексов, закрепив за его создателем роль доминирующей силы в американских механических инновациях и системах управления водными ресурсами девятнадцатого века.
Начало карьеры и переезд в Америку
Джеймс Бичено Фрэнсис (James Bicheno Francis), родившийся в 1815 году в Саут-Ли, графство Оксфордшир, начал свое профессиональное обучение в качестве подмастерья своего отца на строительстве железной дороги и порта Порт-Коул в Южном Уэльсе. В возрасте 18 лет он переехал в Соединенные Штаты. Его первая работа заключалась в помощи инженеру-железнодорожнику Джорджу Вашингтону Уистлеру-младшему (George Washington Whistler Jr.) на железной дороге Нью-Йорк — Нью-Хейвен.
Руководство в компании Locks and Canal Company
После ухода Уистлера в 1837 году Фрэнсис занял должность главного инженера. Его профессиональные обязанности значительно расширились, что привело к его назначению управляющим шлюзами и каналами в 1845 году. Во время пребывания в этой должности он руководил строительством Северного канала и питателя Муди-стрит, завершив строительство сети каналов протяженностью 5.6 мили. В 1850 году он заказал строительство Больших ворот над каналом Потаucket — противопаводкового сооружения, которое успешно защитило фабрики в центре города от наводнений на реке Мерримак в 1852 году.
Гидравлические инновации и стандарты испытаний
Помимо работы на каналах, Фрэнсис стал пионером в методах испытаний гидравлического оборудования. В 1848 году он сотрудничал с Урией А. Бойденом (Uriah A. Boyden) с целью усовершенствования турбинных технологий, что привело к созданию турбины Фрэнсиса. Он задокументировал свои исследования в публикации 1855 года «Гидравлические эксперименты в Лоуэлле» (Lowell Hydraulic Experiments). Позже, в 1883 году, он кодифицировал стандарты расчета расхода воды, известные ныне как формула Фрэнсиса, которая остается основным элементом гидродинамики для расчета расхода через водослив.
Двадцать вопросов, восемь минут на часах и процентиль, измеренный по всем, кто его проходил. Без регистрации.
Пройти тест IQ →Профессиональный вклад и поздние годы
Фрэнсис был членом Американского философского общества и Американской академии искусств и наук. В 1880 году он занимал пост президента Американского общества гражданских инженеров и участвовал в громких расследованиях, включая прорыв плотины на реке Милл в 1874 году и наводнение в Джонстауне в 1889 году. Уйдя с основного поста в компании Locks and Canal Company в 1884 году, он продолжал работать консультантом до своей смерти в 1892 году в Лоуэлле.
Краткие факты
- Рождение: 1815, Оксфордшир, Англия - Смерть: 1892, Лоуэлл, Массачусетс - Значимая работа: Турбина Фрэнсиса - Профессиональные должности: Управляющий шлюзами и каналами, президент Американского общества гражданских инженеров - Награды: Действительный член Американской академии искусств и наук - Главная публикация: «Гидравлические эксперименты в Лоуэлле» (1855) - Политическая деятельность: Палата представителей штата Массачусетс - Место захоронения: Кладбище Лоуэлла
Вопросы читателей
### Каково было назначение Больших ворот в Лоуэлле?
Они были спроектированы для защиты городских фабрик от разрушительных наводнений путем предотвращения попадания воды из реки Мерримак в систему каналов.
### Для чего используется формула Фрэнсиса?
Она используется в гидродинамике для расчета расхода воды, в частности, перелива через водослив.
