John Smeaton - John Smeaton
John Smeaton | |
---|---|
narozený |
|
8. června 1724
Zemřel | 28.října 1792 Austhorpe, Leeds, Anglie
|
(ve věku 68)
Odpočívadlo | Kostel Panny Marie, Whitkirk |
obsazení | Stavební inženýr |
Ocenění | Copley medaile (1759) |
John Smeaton FRS (8. června 1724 - 28. října 1792) byl britský stavební inženýr odpovědný za konstrukci mostů, kanálů , přístavů a majáků . Byl také schopným strojním inženýrem a významným fyzikem . Smeaton byl první samozvaný „stavební inženýr“ a je často považován za „otce stavebního inženýrství “. Propagoval použití hydraulického vápna v betonu , přičemž jako kamenivo použil oblázky a práškovou cihlu. Smeaton byl spojován s Lunar Society .
Právo a fyzika
Smeaton se narodil v Austhorpe v Leedsu v Anglii. Po studiu na gymnáziu v Leedsu nastoupil do advokátní kanceláře svého otce, ale nechal se stát výrobcem matematických nástrojů (ve spolupráci s Henrym Hindleyem ) a mimo jiné vyvinul pyrometr pro studium expanze materiálu. V roce 1750 byly jeho prostory ve Velkém turniketu v Holbornu.
V roce 1753 byl zvolen za člena Královské společnosti a v roce 1759 získal Copleyovu medaili za výzkum mechaniky vodních kol a větrných mlýnů . Jeho příspěvek z roku 1759 „Experimentální dotaz týkající se přirozené síly vody a větru, který mění mlýny a jiné stroje v závislosti na kruhovém pohybu“ se zabýval vztahem mezi tlakem a rychlostí pro objekty pohybující se ve vzduchu (Smeaton poznamenal, že k tomu ve skutečnosti přispěl „můj přítel, pan Rouse“, „důmyslný gentleman z Harborough, Leicestershire“ a vypočítaný na základě Rouseových experimentů), a jeho koncepty byly následně vyvinuty tak, aby vytvořil „Smeatonův koeficient“. Smeatonovy experimenty s vodními koly byly prováděny na malém měřítku, na kterém testoval různé konfigurace po dobu sedmi let. Výsledné zvýšení účinnosti vodní energie přispělo k průmyslové revoluci .
V období 1759–1782 provedl řadu dalších experimentů a měření na vodních kolech, které ho vedly k podpoře a prosazování teorie vis viva německého Gottfrieda Leibnize , rané formulace zachování energie . To ho přivedlo do konfliktu s členy akademické obce, který odmítal Leibniz teorii, věřit, že to v rozporu s Sir Isaac Newton ‚s zachování hybnosti .
Smeatonův koeficient
Ve svém článku z roku 1759 „Experimentální dotaz týkající se přirozené síly vody a větru, který mění mlýny a další stroje v závislosti na kruhovém pohybu“, vyvinul Smeaton koncepty a data, která se stala základem pro Smeatonův koeficient , rovnici výtahu používanou bratry Wrightovými . Má formu:
kde:
- je výtah
- je Smeatonův koeficient (viz poznámka níže)
- je rychlost
- je plocha ve čtverečních stopách
- je koeficient zdvihu (zdvih relativní k odporu desky stejné oblasti)
Bratři Wrightové určili pomocí aerodynamických tunelů, že hodnota Smeatonova koeficientu 0,005 byla nesprávná a měla být 0,0033. V moderní analýze je koeficient zdvihu normalizován dynamickým tlakem namísto Smeatonova koeficientu.
Stavební inženýrství
Smeaton je důležitý v historii, znovuobjevení a vývoji moderního cementu , který identifikuje požadavky na složení potřebné k získání „hydraulicity“ vápna; práce, která nakonec vedla k vynálezu portlandského cementu . Portlandský cement vedl k znovuobjevení betonu jako moderního stavebního materiálu, a to především díky Smeatonovu vlivu.
Smeaton doporučil Královskou společnost a navrhl třetí maják Eddystone (1755–1759). Propagoval použití „ hydraulického vápna “ (forma malty, která se ponoří pod vodu) a vyvinul techniku zahrnující rybinové žulové bloky v budově majáku. Jeho maják zůstal v provozu až do roku 1877, kdy skála pod základy stavby začala erodovat; byl demontován a částečně přestavěn na Plymouth Hoe, kde je známý jako Smeatonova věž .
Rozhodl, že se chce zaměřit na lukrativní oblast stavebnictví, zahájil rozsáhlou řadu provizí, včetně:
- Calder a Hebble Navigation (1758-1770)
- Most Coldstream přes řeku Tweed (1763–1766)
- Vylepšení navigace River Lee (1765–1770)
- Smeatonovo molo v St Ives, Cornwall (1767–1770)
- Perthský most přes řeku Tay v Perthu (1766–1771)
- Riponský kanál (1766–1773)
- Smeaton je viadukt , který nese A616 silnici (část původní Great North Road), přes řeky Trent mezi Newark a South Muskham v Nottinghamshire (1768-1770)
- Forth a Clyde Canal od Grangemouth do Glasgow (1768-1777)
- Langley na Tyne tavil mlýn, s Nicholasem Waltonem, který působil jako přijímač v Greenwich Hospital v Londýně (1768)
- Přístav Banff (1770–1775)
- Aberdeenský most (1775–1780)
- Přístav Peterhead (1775–1881)
- Úroveň síly Nent (1776–1777)
- Harbour pracuje v Ramsgate (retenční pánev 1776–83; molo 1788–1792)
- Hexham můstek (1777-1790)
- Birmingham a Fazeley Canal (1782-1789)
- St Austell je Charlestown přístavu v Cornwallu (1792)
Smeaton je považován za prvního soudního znalce před anglickým soudem. Vzhledem ke svým odborným znalostem v oblasti strojírenství byl povolán svědčit u soudu pro případ týkající se zanášení přístavu ve Wells-next-the-Sea v Norfolku v roce 1782. Působil také jako konzultant při katastrofických 63– celoroční New Harbour v Rye , určený k boji proti zanášení přístavu Winchelsea . Projekt je nyní neformálně známý jako „Smeatonův přístav“, ale přes jméno bylo jeho zapojení omezené a došlo k němu více než 30 let po zahájení prací v přístavu. To se zavřelo v roce 1839.
Strojní inženýr
Se svými dovednostmi strojního inženýra vymyslel vodní motor pro Královskou botanickou zahradu v Kew v roce 1761 a vodní mlýn v Alstonu v Cumbria v roce 1767 (někteří se mu zasloužili o vynález litinové hřídele nápravy pro vodní kola ). V roce 1782 postavil komínový mlýn na Spital Tongues v Newcastle upon Tyne , první komínový mlýn s 5 plachtami v Británii. On také zlepšil Thomas Newcomen je atmosférický motor , vztyčení jeden po Chacewater dolu, Wheal Busy , v Cornwallu v roce 1775.
V roce 1789 použil Smeaton nápad Denise Papina pomocí silového čerpadla k udržení tlaku a čerstvého vzduchu uvnitř potápěčského zvonu . Tento zvon, postavený pro projekt Hexham Bridge , nebyl určen pro podvodní práce, ale v roce 1790 byl design aktualizován, aby bylo možné jej použít pod vodou na vlnolamu v přístavu Ramsgate. Smeaton je také připočítán s vysvětlením základních rozdílů a výhod předkusu a podkusu. Smeaton experimentoval s parním strojem Newcomen a udělal výrazná vylepšení v době, kdy James Watt stavěl své první motory ( kolem 70. let 17. století ).
Dědictví
Smeaton zemřel po mrtvici při chůzi v zahradě svého rodinného domu v Austhorpe a byl pohřben ve farním kostele v Whitkirku ve West Yorkshire. Jeho přežívající dcery postavily památník jemu a jeho manželce, který je na kněžské zdi kostela.
Jiní inženýři si ho vysoce cení, protože přispěl do Lunar Society a v roce 1771 založil Společnost stavebních inženýrů. Zavedl pojem stavební inženýři, aby je odlišil od vojenských inženýrů, kteří vystudovali Královskou vojenskou akademii ve Woolwichi . Společnost byla předchůdcem Instituce stavebních inženýrů , založené v roce 1818, a v roce 1830 byla přejmenována na Smeatonian Society of Civil Engineers. Mezi jeho žáky patřil inženýr kanálu William Jessop a architekt a inženýr Benjamin Latrobe .
Průkopnická konstanta proporcionality popisující tlak měnící se nepřímo jako druhou mocninu rychlosti při aplikaci na objekty pohybující se ve vzduchu byl na jeho počest pojmenován Smeatonův koeficient . Na základě jeho konceptů a údajů jej využili bratři Wrightové při pronásledování prvního úspěšného letadla těžšího než vzduch .
V letech 1860 až 1894 byl na zadní straně staré mince penny (za Britannia ) vyobrazen Smeatonův maják Eddystone.
Smeaton je jedním ze šesti stavebních inženýrů zobrazených ve vitrážovém okně Stephenson , které navrhl William Wailes a byl odhalen ve Westminsterském opatství v roce 1862. V opatství byl 7. listopadu 1994 odhalen pamětní kámen připomínající samotného Smeatona, prezidentem Noelem Ordmanem Smeatonian Society of Civil Engineers .
Akademie Johna Smeatona , střední škola na předměstí Leedsu sousedící s majetkem Pendas Fields poblíž Austhorpe, je pojmenována po Smeatonovi. Je také připomínán na University of Plymouth , kde je katedra matematiky a technologie umístěna v budově pojmenované po něm. Po něm byl pojmenován viadukt v závěrečné fázi vnitřního okruhu Leeds , který byl otevřen v roce 2008.
V roce 2003 byl Smeaton jmenován mezi 10 nejlepších technologických inovátorů v oblasti Human Accomplishment: The Pursuit of Excellence in the Arts and Sciences, 800 BC to 1950 . Je zmíněn v písni „ I Predict a Riot “ (jako symbol důstojnější a mírumilovnější epochy v historii Leedsu; a v odkazu na Junior School House v Leedsu na gymnáziu, které se zúčastnil zpěvák Ricky Wilson) od indie rocková kapela Kaiser Chiefs , rodáci z Leedsu.
Viz také
Další čtení
- Skempton, AW [vyd.], John Smeaton FRS , ICE Publishing (1991) Londýn ISBN 978-0727700889
Reference
externí odkazy
- Média související s Johnem Smeatonem na Wikimedia Commons
- John Smeaton ve Structurae
- Detaily struktury: Komínový mlýn
- Smeatonův profil v BBC
- John Smeaton: Muzeum letectví historie online
- Model Johna Smeatona pro založení majáku Eddystone (blog Leeds Museums and Galleries „Secret Life of Objects“)
- John Smeaton Popis stavby a popis stavby majáku Edystone (edice 1791 a 1793) - Linda Hall Library
- Haran, Brady . „The Lighthouse Designer“ (video) . YouTube . Brady Haran . Citováno 20. února 2018 .