تويت
جيمس واط
( 1736 – 1819م )
( 1736 – 1819م )
مهندس اسكتلندي كان تصميمه المطور للمحرك أول تطبيق عملي للقدرة البخارية . وكانت المحركات البخارية البسيطة تستخدم قبل زمن واط ، غير أنها كانت تحرق كميات كبيرة من الفحم وتعطي قدرة قليلة . كما كانت حركتها التبادلية ( أمام وخلف ) تحد من استخدامها لتشغيل المضخات . غير أن اختراع واط للمكّثف المنفصل الذي يقوم بتحويل البخار مرة أخرى إلى ماء بالتبريد ، قد زاد من كفاءة المحركات البخارية . وكانت التحسينات الأخيرة التي أدخلها عليها قد أتاحت استخداماً واسعاً لها . وأسهمت تلك التحسينات بشكل رائع في تطور الصناعة الحديثة .
وُلد واط ، الذي كان ابناً لصاحب محل ونجار ، في جرينوك بأسكتلندا . وعندما لبغ الثامنة عشرة من عمره رحل إلى جلاسجو ثم إلى لندن ؛ ليتعلم صناعة أدوات خاصة بعلم الرياضيات . وفي عام 1757م أصبح واط صانع أدوات في جامعة جلاسجو .
وفي عام 1763م تسلم واط طرازاً لمحرك نيوكومن البخاري الجوي لكي يتولى إصلاحه . ورغم أنه استطاع تشغليه ، إلا أنه لم يكن راضياً عن طريقة عمله ، وبدأ في تحسينه . وتلقى المشورة في هذا الشأن من طلاب وأساتذة في الجامعة واستحدث مبدأ المكثف المنفصل ، وسجل براءة اختراعه عام 1769م .
وفي محركات نيوكومن يملأ البخاري حيز الأسطوانة الموجود تحت المكبس . عندئذ يتكثف البخار تاركاًَ فراغاً يندفع فيه المكبس بالضغط الجوي . ويعني ذلك تسخين وتبريد المكبس بالتناوب ، وهو ما يسبب ضياع قدر كبير من الطاقة . وأدرك واط أن بخار الماء المغلى ما هو إلا بخار مرن ، ولذلك يملأ أي وعاء يدخل فيه . وإذا ما انفتحت الأسطوانة المملوءة ببخار الماء على وعاء منفصل مبرد ، فإن البخاري سوف يتحرك في الوعاء ويتكثف محدثاً فراغاً في الأسطوانة دون الحاجة إلى تبريده .
أمضى واط عدة سنوات وهو يحاول تطوير محرك تشغيل للتصميم الجديد . وفي عام 1774م ، حصل على مؤازرة ماثيو بولتون ؛ وهو صاحب مصنع نشط في برمنجهام . قام الاثنان بتكوين شركة لتأجير تصميم المحرك الجديد والإشراف على بنائه وتشغيله ، وحققت المؤسسة نجاحاً . وفي عام 1782م سجل واط براءة اختراع المحرك البخاري المزدوج الذي يستخدم ضغط البخاري لدفع المكبس في الاتجاهين . كما قام أيضاً بتطوير ترابط الحركة الموازية لتحويل الحركة التبادلية للمكبس إلى جهاز متأرجح ( هزاز ) يسمى دعامة التشغيل . وتقوم دعامة التشغيل بدورها بنقل الحركة إلى ذراع تدوير وحذافة لإحداث حركة دوارة .
اخترع واط أيضاً صماماً خانقاً لتنظيم سرعة المحرك وأجهزة كثيرة أخرى . وأجرى أبحاثاً علمية في الكيمياء وعلم الفلزات ، كما كان من أوائل الذين رأوا أن الماء مركب وليس عنصراً . وتقاعد عن العمل أوائل القرن التاسع عشر في الوقت الذي أصبح فيه شخصاَ ثرياً مبجلاً . وقد سميت وحدة الطاقة واط باسمه تكريماً له .
وُلد واط ، الذي كان ابناً لصاحب محل ونجار ، في جرينوك بأسكتلندا . وعندما لبغ الثامنة عشرة من عمره رحل إلى جلاسجو ثم إلى لندن ؛ ليتعلم صناعة أدوات خاصة بعلم الرياضيات . وفي عام 1757م أصبح واط صانع أدوات في جامعة جلاسجو .
وفي عام 1763م تسلم واط طرازاً لمحرك نيوكومن البخاري الجوي لكي يتولى إصلاحه . ورغم أنه استطاع تشغليه ، إلا أنه لم يكن راضياً عن طريقة عمله ، وبدأ في تحسينه . وتلقى المشورة في هذا الشأن من طلاب وأساتذة في الجامعة واستحدث مبدأ المكثف المنفصل ، وسجل براءة اختراعه عام 1769م .
وفي محركات نيوكومن يملأ البخاري حيز الأسطوانة الموجود تحت المكبس . عندئذ يتكثف البخار تاركاًَ فراغاً يندفع فيه المكبس بالضغط الجوي . ويعني ذلك تسخين وتبريد المكبس بالتناوب ، وهو ما يسبب ضياع قدر كبير من الطاقة . وأدرك واط أن بخار الماء المغلى ما هو إلا بخار مرن ، ولذلك يملأ أي وعاء يدخل فيه . وإذا ما انفتحت الأسطوانة المملوءة ببخار الماء على وعاء منفصل مبرد ، فإن البخاري سوف يتحرك في الوعاء ويتكثف محدثاً فراغاً في الأسطوانة دون الحاجة إلى تبريده .
أمضى واط عدة سنوات وهو يحاول تطوير محرك تشغيل للتصميم الجديد . وفي عام 1774م ، حصل على مؤازرة ماثيو بولتون ؛ وهو صاحب مصنع نشط في برمنجهام . قام الاثنان بتكوين شركة لتأجير تصميم المحرك الجديد والإشراف على بنائه وتشغيله ، وحققت المؤسسة نجاحاً . وفي عام 1782م سجل واط براءة اختراع المحرك البخاري المزدوج الذي يستخدم ضغط البخاري لدفع المكبس في الاتجاهين . كما قام أيضاً بتطوير ترابط الحركة الموازية لتحويل الحركة التبادلية للمكبس إلى جهاز متأرجح ( هزاز ) يسمى دعامة التشغيل . وتقوم دعامة التشغيل بدورها بنقل الحركة إلى ذراع تدوير وحذافة لإحداث حركة دوارة .
اخترع واط أيضاً صماماً خانقاً لتنظيم سرعة المحرك وأجهزة كثيرة أخرى . وأجرى أبحاثاً علمية في الكيمياء وعلم الفلزات ، كما كان من أوائل الذين رأوا أن الماء مركب وليس عنصراً . وتقاعد عن العمل أوائل القرن التاسع عشر في الوقت الذي أصبح فيه شخصاَ ثرياً مبجلاً . وقد سميت وحدة الطاقة واط باسمه تكريماً له .
تعليق