Войти
Джеймс Бичено Фрэнсис (18 мая 1815 г. - 18 сентября 1892 г.) был американцем британского происхождения инженер-строитель, который изобрел турбину Фрэнсиса.
| Джеймс Б. Фрэнсис | |
|---|---|
 Джеймс Фрэнсис, около 1887 года | |
| Родился | 18 мая 1815 года. Саут Ли, Оксфордшир, Англия, Соединенное Королевство |
| Умер | 18 сентября 1892 г. (1892-09-19) (77 лет) |
| Национальность | Британско-американец |
| Научная карьера | |
| Филдс | инженер |
Система каналов Лоуэлла, как она появилась, когда Фрэнсис присоединился к Владельцам шлюзов и каналов на реке Мерримак в 1836 году Джеймс Фрэнсис родился в Саут-Ли, недалеко от Уитни, Оксфордшир в Англии, Соединенное Королевство. Он начал свою инженерную карьеру в раннем возрасте 14 лет, когда работал учеником своего отца на железной дороге Порт-Коул и заводе в гавани Южного Уэльса. Когда ему исполнилось 18 лет, он решил эмигрировать в США в 1833 году. Его первая работа была в Стонингтоне, Коннектикут в качестве помощника железнодорожного инженера Джорджа Вашингтона Уистлера-младшего, работает на железной дороге Нью-Йорка и Нью-Хейвена. Год спустя Джеймс и его босс Уистлер отправились на север в Лоуэлл, Массачусетс, где в возрасте 19 лет он устроился на работу чертежником в Шлюз и канал. Компания, а Уистлер стал главным инженером.
Несколько лет спустя, в 1837 г., Г.В. Уистлер подал в отставку и стал работать на крупных железных дорогах России. Перед отъездом Уистлер назначил Фрэнсиса главным инженером и продал ему свой дом на улице Уортен. В том же году Джеймс женился на Саре В. Браунелл в Лоуэлле 12 июля 1837 года. Их первый сын, Джеймс-младший, родился 30 марта 1840 года, а затем у них родилось еще пятеро детей.
В 1841 году появился его первый крупный проект для компании. Фрэнсис должен был проанализировать, сколько воды каждая мельница использует из системы каналов компании. Впечатленный его способностями, в 1845 году компания назвала его «Управляющим шлюзов и каналов».
В качестве управляющего и главного инженера Фрэнсис отвечал за строительство Северного канала и фидера Муди-Стрит. Эти два канала, построенные в конце 1840-х - начале 1850-х годов, завершили систему каналов Лоуэлла длиной 5,6 миль и значительно увеличили промышленную мощь мельничных комплексов процветающего промышленного города.
Во время работы над системами Лоуэлла Джеймс также консультировался по многим другим водным проектам по всей стране. Когда Нью-Йорку потребовалось увеличить водоснабжение, он проконсультировался по поводу строительства плотины квакерского моста на реке Кротон в Нью-Йорке. Он также консультировал нас по поводу плотины в Сент-Энтони Фоллс на реке Миссисипи.
Их сын Джеймс воевал в Гражданской войне в США в качестве младшего лейтенанта в 1861 году. Он был ранен в руку в битве при Антиетаме в качестве капитана и закончил войну в июле 1865 года в звании подполковника.
В 1845 году Джеймс Фрэнсис разработал первые спринклерные системы, когда-либо разработанные в Соединенных Штатах. Однако любое использование системы приведет к затоплению всей структуры и всего ее содержимого. Только в 1875 году Генри Пармели изобрел спринклерную головку, которая активировала только одну головку за раз.
Джеймс также увлекся и возился с конструкциями турбин., после того, как Юрай А. Бойден впервые продемонстрировал свою турбину Бойдена в Лоуэлле. Два инженера работали над усовершенствованием турбины. А в 1848 году Фрэнсис и Бойден успешно усовершенствовали турбину с помощью того, что сейчас известно как турбина Фрэнсиса. Турбина Фрэнсиса по мощности превосходила турбину Бойдена на 90%. В 1855 году Фрэнсис опубликовал эти результаты в «Гидравлических экспериментах Лоуэлла».
Великие ворота, также известные как «Безумие Фрэнсиса». В 1850 году он также приказал построить Великие ворота над каналом Потакет для защиты мельниц в центре города от любых разрушительных наводнений. Этот проект быстро стал известен как «Безумие Фрэнсиса», учитывая, что никто не верил, что он сработает, не говоря уже о том, что когда-либо понадобится. Но менее чем через два года, в 1852 году, ворота спасли город Лоуэлл от разрушительных наводнений 1852 года и снова в 1936, 1938, 2006, и 2007, предотвращая попадание реки Мерримак в систему каналов. Однако повреждение деревянных ворот в результате поджога в 1970-х годах и сложный метод их падения (путем разрыва большого звена цепи) побудили город в 2006 году использовать более современную переборку из стальных балок вместо них. За его усилия по спасению город от великой катастрофы Мистер Фрэнсис был награжден массивным серебряным кувшином и подносом от города Лоуэлла.
Francis Gate В 1886 году Джеймс Б. Фрэнсис объединился с двумя другими гражданскими инженеры; Элиот Кларк и Клеменс Гершель изучить и опубликовать свои выводы в «Предотвращении наводнений в долине Каменного ручья», в котором изложена система предотвращения наводнений для города Бостон. В ходе интенсивного исследования были изучены районы города Forest Hills, Hyde Park, Franklin Park и Roslindale, которые подверглись наводнению. 137>
Фрэнсис оставался активным на всех уровнях в городе Лоуэлл и даже служил олдерменом с 1862 по 1864 год.
В 1865 году Джеймс исследовал и опубликовал свои выводы о чугуне и их использовании в качестве структурных колонн в; «Прочность чугунных колонн».
В 1874 году Фрэнсис работал в комитете Американского общества инженеров-строителей, чтобы расследовать причину прорыва плотины Милл-Ривер в Массачусетсе. Также в комитет входили инженеры Теодор Эллис и Уильям Уортен. Расследование прошло быстро, и их отчет был опубликован в течение месяца после катастрофы. Они пришли к выводу, что ни один инженер не несет ответственности за дизайн и что это «работа непрофессионалов». «Остатки плотины указывают на самые грубые дефекты изготовления».
Фрэнсис также создал научные методы испытания гидравлического оборудования и был одним из основателей Американское общество инженеров-строителей и его президент в 1880 году.
В 1883 году Джеймс завершил свои расчеты норм расхода воды, теперь известные как уравнение Фрэнсиса или формула Фрэнсиса, обычно используемые в гидродинамика в сочетании с расчетом водосливов. Уравнение: 
Он оставался в Locks and Canal Company на протяжении всей своей карьеры, вплоть до выхода на пенсию в 1884 году в возрасте 69 лет, и оставался консультантом вплоть до своей смерти. Его сын Джеймс занял пост главного инженера. Остаток своей жизни он провел со своей женой Сарой и их шестью детьми в их доме на Уортен-стрит, который был старым домом Уистлерса, а теперь Дом-музей Уистлера.
В 1889 году Фрэнсиса также вызвали обязанности члена комитета ASCE по изучению причин катастрофы Джонстаун, Пенсильвания, когда прорвалась плотина Саут-Форк, в результате чего погибло более 2200 человек. Хотя отчет был завершен к январю 1890 года, он был немедленно закрыт и не был передан другим членам ASCE или общественности до середины 1891 года, через два года после наводнения 1889 года. Сам Фрэнсис представил результаты расследования на съезде ASCE в Чаттануге, штат Теннесси. Остальные три члена комитета не присутствовали. Хотя имя Фрэнсиса возглавляло отчет, фактическим председателем комитета был Макс Беккер, инженер-железнодорожник из Питтсбурга, практически не имеющий опыта строительства плотин или гидротехники. По словам Джеймса Фрэнсиса, именно Беккер задержал публикацию отчета. Подробное обсуждение расследования Саут-Форк, участвующих инженеров и научных данных, стоящих за наводнением 1889 года, было опубликовано в 2018 году.
Фрэнсис умер 18 сентября 1892 года в возрасте 77 лет и похоронен в Кладбище Лоуэлла под массивной колонной из гранитных камней, символизирующих камни, использованные для создания каналов.
За весь его вклад в мир инженерии и личную щедрость в его честь названы следующие лица:
A Бегун турбины Фрэнсиса мощностью почти один миллион л.с. (750 МВт) устанавливается на плотине Гранд-Кули, США. Сегодня Фрэнсис турбина - самая широко используемая водяная турбина в мире, в том числе новая китайская плотина Три ущелья как вторая по величине гидроэлектростанция в мире с будущей установленной мощностью 22 500 МВт.. С установкой турбины Фрэнсиса почти на каждую плотину гидроэлектростанции, построенную с 1900 года, она отвечает за выработку почти 1/5 всей мировой электроэнергии:
 | Викискладе есть средства массовой информации, связанные с Джеймсом Б. Фрэнсисом. |
