Johna Smeatona

Ten artykuł dotyczy inżyniera budownictwa. Informacje na temat obsługi bagażu można znaleźć w artykule John Smeaton (ur. 1976) . Dla australijskiego sędziego krykieta, patrz John Smeaton (sędzia) .

John Smeaton
John Smeaton.jpg
Smeaton z latarnią morską Eddystone w tle
Urodzić się ( 08.06.1724 ) 8 czerwca 1724
Austhorpe , Leeds , Anglia
Zmarł 28 października 1792 ( w wieku 68) ( 28.10.1792 )
Austhorpe, Leeds, Anglia
Miejsce odpoczynku Kościół Mariacki , Whitkirk
Zawód Inżynier budownictwa
Nagrody Medal Copleya (1759)

John Smeaton FRS (8 czerwca 1724 - 28 października 1792) był brytyjskim inżynierem odpowiedzialnym za projektowanie mostów, kanałów , portów i latarni morskich . Był także zdolnym inżynierem mechanikiem i wybitnym fizykiem . Smeaton był pierwszym samozwańczym „inżynierem budownictwa lądowego” i często jest uważany za „ojca inżynierii lądowej ”. Był pionierem stosowania wapna hydraulicznego w betonie , przy użyciu otoczaków i sproszkowanej cegły jako kruszywa. Smeaton był związany z Lunar Society .

Prawo i fizyka

Smeaton urodził się w Austhorpe , Leeds , Anglia. Po studiach w Leeds Grammar School dołączył do firmy prawniczej swojego ojca, ale odszedł, aby zostać twórcą instrumentów matematycznych (współpracując z Henry Hindleyem ), opracowując między innymi pirometr do badania rozszerzalności materiału. W 1750 r. jego siedziba znajdowała się w Great Turnstile w Holborn.

John Smeaton, George Romney , 1779 (fragment), National Portrait Gallery, Londyn

Został wybrany członkiem Towarzystwa Królewskiego w 1753 roku, aw 1759 roku zdobył medal Copleya za badania nad mechaniką kół wodnych i wiatraków . Jego artykuł z 1759 r. „An Experimental Enquiry Concerning the Natural Powers of Water and Wind to Turn Mills and Other Machines Depend on Circular Motion” dotyczył związku między ciśnieniem a prędkością obiektów poruszających się w powietrzu (Smeaton zauważył, że tabela, która to zrobiła, została faktycznie wniesiona przez „mój przyjaciel, pan Rouse”, „genialny dżentelmen z Harborough, Leicestershire” i obliczony na podstawie eksperymentów Rouse'a), a jego koncepcje zostały następnie rozwinięte w celu opracowania „współczynnika Smeatona”. Koło wodne Smeatona eksperymenty przeprowadzono na modelu w małej skali, za pomocą którego testował różne konfiguracje przez okres siedmiu lat. Wynikający z tego wzrost wydajności energii wodnej przyczynił się do rewolucji przemysłowej . [ potrzebne źródło ]

W latach 1759-1782 przeprowadził szereg dalszych eksperymentów i pomiarów na kołach wodnych, które doprowadziły go do poparcia i propagowania teorii vis viva niemieckiego Gottfrieda Leibniza , wczesnego sformułowania zasady zachowania energii . To doprowadziło go do konfliktu z członkami akademickiego establishmentu, którzy odrzucili teorię Leibniza, uważając ją za niezgodną z zasadą zachowania pędu Sir Isaaca Newtona . [ potrzebne źródło ]

Współczynnik Smeatona

W swoim artykule z 1759 r. „An Experimental Enquiry Concerning the Natural Powers of Water and Wind to Turn Mills and Other Machines Depend on Circular Motion” Smeaton opracował koncepcje i dane, które stały się podstawą współczynnika Smeatona, równania siły nośnej używanego przez braci Wright . Ma postać:

Gdzie:

to winda
to współczynnik Smeatona (patrz uwaga poniżej) to
to powierzchnia w stopach kwadratowych
to prędkość
to współczynnik siły nośnej (nośność względem oporu płyty o tej samej powierzchni)

Bracia Wright ustalili za pomocą tuneli aerodynamicznych , że wartość współczynnika Smeatona wynosząca 0,005 była nieprawidłowa i powinna wynosić 0,0033. We współczesnej analizie współczynnik siły nośnej jest normalizowany przez ciśnienie dynamiczne zamiast współczynnika Smeatona.

Inżynieria lądowa

Latarnia morska Smeaton

Smeaton jest ważny w historii, ponownym odkryciu i rozwoju nowoczesnego cementu , identyfikując wymagania dotyczące składu potrzebne do uzyskania „hydrauliczności” wapna; praca, która ostatecznie doprowadziła do wynalezienia cementu portlandzkiego . Cement portlandzki doprowadził do ponownego pojawienia się betonu jako nowoczesnego materiału budowlanego, głównie pod wpływem Smeatona.

Polecany przez Towarzystwo Królewskie, Smeaton zaprojektował trzecią latarnię morską Eddystone (1755–59). Był pionierem w stosowaniu „ wapna hydraulicznego ” (forma zaprawy , która wiąże się pod wodą) i opracował technikę polegającą na łączeniu bloków granitu na jaskółczy ogon w budowie latarni morskiej. Jego latarnia morska była używana do 1877 roku, kiedy to skała leżąca u podstaw konstrukcji zaczęła ulegać erozji; został rozebrany i częściowo odbudowany w Plymouth Hoe , gdzie jest znany jako Smeaton's Tower .

Przekrój latarni morskiej Eddystone przedstawiający metodę łączenia na jaskółczy ogon
Most Perth nad rzeką Tay

Decydując, że chce skupić się na lukratywnej dziedzinie inżynierii lądowej i wodnej, rozpoczął obszerną serię zleceń, w tym:

Skonfiskowany port w Charlestown w Kornwalii

Smeaton jest uważany za pierwszego biegłego , który pojawił się w angielskim sądzie. Ze względu na swoją wiedzę inżynierską został wezwany do złożenia zeznań w sądzie w sprawie związanej z zamuleniem portu w Wells-next-the-Sea w Norfolk w 1782 roku. Występował także jako konsultant w sprawie katastrofalnej 63- całoroczny New Harbor w Rye , przeznaczony do zwalczania zamulania portu Winchelsea . Projekt jest obecnie nieformalnie znany jako „Smeaton's Harbour”, ale pomimo nazwy jego zaangażowanie było ograniczone i miało miejsce ponad 30 lat po rozpoczęciu prac w porcie. Został zamknięty w 1839 roku.

Inżynier mechanik

Wykorzystując swoje umiejętności inżyniera mechanika, opracował silnik wodny dla Królewskich Ogrodów Botanicznych w Kew w 1761 r. I młyn wodny w Alston w Cumbrii w 1767 r. (Niektórzy przypisują mu wynalezienie żeliwnej osi do kół wodnych ). W 1782 roku zbudował Chimney Mill w Spital Tongues w Newcastle upon Tyne , pierwszy młyn z 5 żaglami w Wielkiej Brytanii. Ulepszył także silnik atmosferyczny Thomasa Newcomena , wznosząc jeden w kopalni Chacewater, Wheal Busy , w Kornwalii w 1775 roku, który był zarówno bardzo wydajny, jak i najpotężniejszy w tamtym czasie.

W 1789 roku Smeaton zastosował pomysł Denisa Papina , wykorzystując pompę ciśnieniową do utrzymania ciśnienia i świeżego powietrza wewnątrz dzwonu nurkowego . Ten dzwon, zbudowany na potrzeby Hexham Bridge , nie był przeznaczony do prac podwodnych, ale w 1790 roku projekt został zaktualizowany, aby umożliwić jego użycie pod wodą na falochronie w porcie Ramsgate. Smeatonowi przypisuje się również wyjaśnienie podstawowych różnic i zalet kół wodnych przedniego i tylnego. Smeaton eksperymentował z Newcomen i dokonał znacznych ulepszeń w czasach Jamesa Watta budował swoje pierwsze silniki ( ok. koniec lat 70. XVIII wieku ).

Dziedzictwo

Smeaton zmarł po udarze podczas spaceru w ogrodzie swojego domu rodzinnego w Austhorpe i został pochowany w kościele parafialnym w Whitkirk w West Yorkshire. Jego ocalałe córki wzniosły pomnik jemu i jego żonie, który znajduje się na prezbiterium kościoła.

Ze względu na rozpad skały pod latarnią morską Eddystone konstrukcja wymagała wymiany. Kiedy górna część latarni morskiej Smeatona (która obejmowała latarnię, sklep oraz pokój mieszkalny i strażniczy) miała zostać usunięta, zasugerowano, aby część z niej przywieźć do Whitkirk i ustawić jako pomnik dla niego. Niestety, projekt uznano za zbyt drogi, ponieważ oszacowano, że będzie kosztował około 1800 funtów.

Jest wysoko ceniony przez innych inżynierów, ponieważ przyczynił się do powstania Towarzystwa Księżycowego i założył Towarzystwo Inżynierów Budownictwa w 1771 r. Ukuł termin inżynierowie budownictwa , aby odróżnić ich od inżynierów wojskowych, którzy ukończyli Królewską Akademię Wojskową w Woolwich . Towarzystwo było prekursorem Instytutu Inżynierów Budownictwa , założonego w 1818 r., Aw 1830 r. Zostało przemianowane na Smeatońskie Towarzystwo Inżynierów Budownictwa. Jego uczniami byli inżynier kanałowy William Jessop oraz architekt i inżynier Benjamin Latrobe .

Pionierska stała proporcjonalności opisująca ciśnienie zmieniające się odwrotnie do kwadratu prędkości przy przyłożeniu do obiektów poruszających się w powietrzu została nazwana na jego cześć współczynnikiem Smeatona . W oparciu o jego koncepcje i dane, został wykorzystany przez braci Wright w pogoni za pierwszym udanym samolotem cięższym od powietrza .

W latach 1860-1894 projekt rewersu starej monety pensowej przedstawiał (za Britannią ) przedstawienie latarni morskiej Smeaton's Eddystone.

Smeaton jest jednym z sześciu inżynierów budownictwa lądowego przedstawionych na witrażu Stephensona , zaprojektowanym przez Williama Wailesa i odsłoniętym w Opactwie Westminsterskim w 1862 roku. Kamień upamiętniający samego Smeatona został odsłonięty w Opactwie 7 listopada 1994 r. Przez Noela Ordmana, Prezydenta Smeatońskie Towarzystwo Inżynierów Budownictwa .

wiadukcie Johna Smeatona

John Smeaton Academy , szkoła średnia na przedmieściach Leeds, sąsiadująca z posiadłością Pendas Fields niedaleko Austhorpe, nosi imię Smeatona. Jest również upamiętniony na Uniwersytecie w Plymouth , gdzie Wydział Matematyki i Technologii mieści się w budynku nazwanym jego imieniem. Jego imieniem nazwano wiadukt na końcowym etapie wewnętrznej obwodnicy Leeds , otwarty w 2008 roku.

W 2003 Smeaton znalazł się wśród 10 najlepszych innowatorów technologicznych w Human Accomplishment: The Pursuit of Excellence in the Arts and Sciences, 800 BC to 1950 . Jest wspomniany w piosence „ I Predict a Riot ” (jako symbol bardziej dostojnej i pokojowej epoki w historii Leeds; oraz w nawiązaniu do Junior School House w Leeds Grammar School, do której uczęszczał wokalista Ricky Wilson) przez indie rockowego zespołu Kaiser Chiefs , którzy pochodzą z Leeds.

Pracuje

  • Eksperymentalne badanie dotyczące naturalnej siły wiatru i wody do obracania młynów i innych maszyn w zależności od ruchu kołowego . Paryż: Louis Courcier. 1810.
  • Narracja Budynku I Opis Budowy Latarni Morskiej Edystone Z Kamienia . Londyn: H. Hughs. 1791.
  • Relacja z obserwacji nocnego wznoszenia i opadania Merkurego: poza południkiem, w pobliżu jego największego wydłużenia. Londyn. 1787.
  • Opis udoskonalenia zastosowania kwadrantu wysokości do globu niebieskiego do rozwiązywania problemów zależnych od azymutu i wysokości. 1789.

Zobacz też

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=John_Smeaton&oldid=1141698240 ”