Biographie de Thomas Newcomen, inventeur de moteurs à vapeur

Thomas Newcomen (28 février 1663 - 5 août 1729) était un forgeron de Dartmouth, en Angleterre, qui a assemblé le prototype du premier moderne machine à vapeur. Sa machine, construite en 1712, était connue sous le nom de «machine à vapeur atmosphérique».

Faits en bref: Thomas Newcomen

Avant l'époque de Thomas Newcomen, technologie de moteur à vapeury était à ses balbutiements. Des inventeurs tels qu'Edward Somerset de Worcester, le voisin de Newcomen Thomas Savery et le français le philosophe John Desaguliers faisait tous des recherches sur la technologie avant que Thomas Newcomen expériences. Leurs recherches ont inspiré des inventeurs tels que Newcomen et James Watt à inventer des machines à vapeur pratiques et utiles.

Thomas Newcomen est né le 28 février 1663, l'un des six enfants d'Elias Newcomen (d. 1702) et sa femme Sarah (d. 1666). La famille était solidement bourgeoise: Elias était propriétaire, armateur et marchand. Après la mort de Sarah, Elias s'est remarié avec Alice Trenhale le 6 janvier 1668 et c'est Alice qui a élevé Thomas, ses deux frères et ses trois sœurs.

Thomas a probablement été apprenti chez un forgeron à Exeter: bien qu'il n'y ait aucune trace de cela, il a commencé à travailler comme forgeron à Dartmouth vers 1685. Des preuves documentaires l'ont amené à acheter des quantités de fer allant jusqu'à 10 tonnes dans diverses usines entre 1694 et 1700, et il a réparé l'horloge de la ville de Dartmouth en 1704. Newcomen avait un magasin de vente au détail à l'époque, vendant des outils, des charnières, des clous et des chaînes.

Le 13 juillet 1705, Newcomen épousa Hannah Waymouth, la fille de Peter Waymouth de Marlborough. Ils ont finalement eu trois enfants: Thomas, Elias et Hannah.

Thomas Newcomen a été aidé dans ses recherches sur la vapeur par John Calley (v. 1663-1717), un homme de Brixton, Devonshire. Les deux sont inscrits sur le brevet du moteur à vapeur atmosphérique. John Calley (parfois orthographié Cawley) était un vitrier - certaines sources disent qu'il était plombier - qui a fait un apprentissage dans les ateliers de Newcomen et a continué à travailler avec lui par la suite. Ensemble, ils ont probablement commencé à travailler sur la machine à vapeur à la fin du 17e siècle, et en 1707, Newcomen a étendu ses activités en concluant ou en renouvelant de nouveaux baux sur un certain nombre de Dartmouth.

Ni Newcomen ni Calley n'ont été formés en génie mécanique, et ils ont correspondu avec un scientifique Robert hooke, lui demandant de les conseiller sur leur projet de construire une machine à vapeur avec un cylindre à vapeur contenant un piston similaire à celui de Denis Papin. Hooke déconseilla leur plan, mais, heureusement, les mécaniciens obstinés et sans instruction restèrent fidèles à leurs plans: en 1698, Newcomen et Calley ont fabriqué un cylindre en laiton expérimental de 7 pouces de diamètre, scellé avec un rabat en cuir autour du bord du piston. Le but des premières machines à vapeur comme celles expérimentées par Newcomen était de drainer l'eau des mines de charbon.

Newcomen était considéré comme un excentrique et un intrigant par les habitants, mais il connaissait la machine à vapeur inventée par Thomas Savery (1650–1715). Newcomen a visité la maison de Savery à Modbury, en Angleterre, à 24 kilomètres de l'endroit où Newcomen vivait. Savery a engagé Newcomen, un forgeron qualifié et un forgeron, pour forger un modèle fonctionnel de son moteur. Newcomen a été autorisé à faire une copie de la machine Savery pour lui-même, qu'il a installée dans sa propre arrière-cour, où lui et Calley ont travaillé sur l'amélioration du design Savery.

Bien que le moteur construit par Newcomen et Calley n'ait pas été un succès total, ils ont pu obtenir un brevet en 1708. C'était pour un moteur combinant un cylindre à vapeur et un piston, une condensation de surface, une chaudière séparée et des pompes séparées. Thomas Savery était également nommé sur le brevet, qui détenait à l'époque les droits exclusifs d'utilisation de la condensation de surface.

Le moteur atmosphérique, tel que conçu initialement, a utilisé un processus lent de condensation en appliquant de l'eau de condensation à l'extérieur du cylindre, pour produire le vide, qui à son tour a provoqué des coups de moteur à des intervalles très longs. D'autres améliorations ont été apportées, ce qui a considérablement augmenté la rapidité de la condensation. Le premier moteur de Thomas Newcomen a produit 6 ou 8 coups par minute, qu'il a amélioré à 10 ou 12 coups.

Le moteur de Newcomen faisait passer de la vapeur dans le robinet et montait dans le cylindre, ce qui équilibrait la pression de l'atmosphère, et a permis à la tige de pompe lourde de tomber et, par le poids plus important agissant à travers la poutre, de soulever le piston au bon position. La tige portait un contrepoids si nécessaire. Le robinet s'est alors ouvert et un jet d'eau du réservoir est entré dans le cylindre, produisant un vide par la condensation de la vapeur. La pression de l'air au-dessus du piston l'a alors forcé à descendre, soulevant à nouveau les tiges de pompe, et ainsi le moteur a fonctionné indéfiniment.

Le tuyau est utilisé dans le but de garder le côté supérieur du piston couvert d'eau, pour éviter les fuites d'air - une invention de Thomas Newcomen. Deux robinets de jauge et une soupape de sécurité ont été intégrés; la pression utilisée était à peine supérieure à celle de l'atmosphère, et le poids de la soupape elle-même était ordinairement suffisant pour maintenir la conduite basse. L'eau de condensation et l'eau de condensation s'écoulaient par le tuyau ouvert.

Thomas Newcomen a modifié sa machine à vapeur afin d'alimenter les pompes utilisées dans les opérations minières qui éliminaient l'eau des puits de mine. Il a ajouté une poutre aérienne, à partir de laquelle le piston était suspendu à une extrémité et la tige de pompe à l'autre.

Thomas Newcomen est décédé le 5 août 1729 à Londres chez un ami. Sa femme Hannah lui a survécu, elle a déménagé à Marlborough et est décédée en 1756. Son fils Thomas est devenu serge (fabricant de tissus) à Taunton, et son fils Elias est devenu forgeron (mais pas inventeur) comme son père.

Au début, la machine à vapeur de Thomas Newcomen était considérée comme une refonte des idées antérieures. Il a été comparé à un moteur à pistons alimenté par de la poudre à canon, conçu (mais jamais construit) par Christian Huyghens, avec une substitution de la vapeur aux gaz générés par l'explosion de poudre à canon. Une partie du problème pour lequel le travail de Newcomen n'a pas été reconnu pourrait être que, par rapport aux autres inventeurs de l'époque, Newcomen était un forgeron de la classe moyenne, et les inventeurs les plus instruits et les plus élitistes ne pouvaient tout simplement pas imaginer qu'une telle personne serait capable d'inventer quelque chose Nouveau.

Il a ensuite été reconnu que Thomas Newcomen et John Calley avaient amélioré la méthode de condensation utilisée dans le moteur Savery. L'inventeur et philosophe français John Theophilus Desaguliers (1683-1744), a écrit que la machine à vapeur de Newcomen était largement utilisée dans tous les les districts miniers, en particulier à Cornwall, et a également été appliqué au drainage des zones humides, à l'approvisionnement en eau des villes et aux navires propulsion. La première locomotive à vapeur a été inventé dans la première décennie du 19ème siècle, basé en partie sur la technologie de Newcomen.

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