James Watt (1736-1819)- Buhar Makinasını Güç üreten Bir Makinaya Dönüştürdü

Watt'ın yoğuşturucuyu geliştirmesi, BUHAR MAKİNASI'nı, o zamana kadar görülmemiş bir verimle, güç üreten bir makinaya dönüştürdü Ama bu ma-kina yeterli değildi, başka yenilikler gerekiyordu Bunların çoğu da Watt tarafından bulundu: Çift etkili hareket; paralel çalışma; planet mekanizması Watt ayrıca, ölçüm birimi olarak heygirgücünü ve basıncın hacme göre değişmesini gösteren çizimler gibi pek çok düşünce de öne sürdü

İskoçya'da doğan Watt, çocukken matematiğe ve araç gereçlere duyduğu ilgi yüzünden babasının atölyesinde çalışmaya başladı 18 yaşında Glasgow'a gönderildi ve bir optikçinin yanında kısa süre çalıştı

Ama bilimsel araçların merkezi Londra'ydı Watt bir yıllığına, çalışmak için Londra'ya gitti 20 yaşında Glasgow'a döndü ve kısa sürede üniversitede matematik aygıtları yapımcısı oldu

Bir buhar makinası modeli üstünde çalışırken, verimsizliğin nedeninin, daha önceki çevrimde buharı yoğuşturmak için soğutulan silindirin, yeniden buhar sıcaklığına ısıtılmasından ileri geldiğini gördü 1765'te ikinci bir yoğuşturucuyla, silindiri sürekli sıcak tutmayı başardı 1774'te Birmingham'a taşınarak, çift etkili hareketi, paralel çalışmayı ve planet mekanizmalarını ortaya çıkardı

James Watt, buhar makinası konusundaki bu çalışmaları dışında, bir kopya makinası, heykeltraşlar için bir pantograf ve başka matematik aygıtları da geliştirmiş, ayrıca, basınç, ısı ve hacim ilişkileri gibi kuramlarla ilgilenmiştir

Bir söylentiye, göre ünlü İskoçyalı mühendis (1736-1819) James Watt, buhar makinesini henüz küçük bir çocukken, içinde kaynar su bulunan bir çaydanlığın kapağının açılıp kapanmasını gözlemleyerek tasarlamıştır Elbette bu söylenti doğru değildir, ama onun, buharın bir metal kaşık üzerinde su tanecikleri haline dönüşmesiyle ilgilendiğini biliyoruz Gerçi Watt buhar makinesini bulmamıştır, ama onu geliştirerek 19 yüzyıl Sanayi Devrimi'nde çok önemli bir rol yüklenmesini sağlamıştır

James Watt, Clyde Irmağı yakınlarındaki Greenock'da doğdu Babası gemi yapımında çalışan bir marangozdu Greenock 'lisesinde öğrenim gören James, bir yandan da babasının atölyesinde ona yardım etti Burada model yapımında büyük basan gösterdi 17 yaşındayken alet yapımcılığını öğrenmek amacıyla Londra'ya gitti, ama sağlığı bozulduğu için bir yıl kadar sonra geri döndü Daha sonra Glasgow Üniversitesi'nde alet yapımcısı olarak işe girdi 1763 Ye Thomas Newcomen'ın buhar makinelerinden biri onarılmak üzere Watt'a getirildi

Aslında makine bozulmuş değildi; aksaklık, makine kazanının yeterli buharı üretebilecek büyüklükte olmamasından kaynaklanıyordu Watt makineyi dikkatlice inceledi ve Newcomen tipi bir makinenin bu kadar çok buhar kullanmak zorunda olmasının nedenlerini araştırdı Aksaklıkları tam olarak ortaya çıkarabilmek için basınç, yoğunluk ve buharın yoğunlaşması üzerinde çalıştı {bak YOĞUNLAŞMA; Yoğunluk) Newcomen'ın makinesinde, silindir içindeki buhar su püskürtülerek yoğunlaştmldıktan sonra, atmosfer basıncı pistonu aşağıya doğru itiyordu

Watt, su püskürtüldüğünde silindirin kendisinin de soğuduğunu ve pistonun geri çekilebilmesi için silindire giren buharın Önce silindiri tekrar ısıtması gerektiğini anladı Bu ısı kaybı, yakıt kaybına neden oluyordu Watt'ın buhar makinesine ilk katkısı, 1765'te ayrı bir yoğunlaştırıcı geliştirmesi oldu Bu, bir boruyla silindire bağlanmış boş bir kaptan oluşuyordu Buhar bu kapta yoğunlaştırılıyor, böylece silindir hep sıcak kalıyordu Watt ayrıca silindiri "buhar ceketi" denen bir metal kılıfla çevreleyerek, silindirdeki ısı kaybını en aza indirdi Bu buluşlar önemli ölçüde yakıt tasarrufu sağladı

Watt 1775'te Birminghamlı işadamı Matt-hew Boulton (1728-1809) ile ortaklık kurdu ve bu kentin yakınlarındaki Soho atölyelerinde geliştirilmiş buhar makinesinin üretimine girişti Watt ile Boulton arasındaki ortaklık oldukça verimliydi Watt yeni buluşlar yapıyor, modern bir fabrikaya sahip olan Boulton ise işin ticari yanını yönlendiriyordu Watt 1782'de çift etkili buhar makinesini geliştirdi Bu makinede silindirin her iki ucu da kapatılmıştı ve buhar silindire önce bir uçtan, sonra öbür uçtan besleniyor, böylece makine atmosfer basıncına bağımlılıktan kurtulmuş oluyordu

Watt ayrıca, piston belirli bir yol aldıktan sonra silindire buhar girişini kapatan bir vana geliştirdi; vana kapandığında silindir içindeki buhar genleşiyor ve pistonu geri kalan yolunda daha büyük bir güçle itiyordu Watt, pistonun ileri geri hareketini dönme hareketine dönüştüren çeşitli yöntemler de uyguladı Watt'ın buhar makinesi üzerindeki çalışmalarına ilişkin daha ayrıntılı bilgiyi BUHAR MAKİNESİ maddesinde bulabilirsiniz Pistonlu makinelerin gücünü ölçmek için kullanılan bir basınç göstergesi de geliştiren Watt'ın adı, daha sonraları elektrikte güç birimi olarak kabul edilmiştir (bak Güç)

Watt'ın araştırmaları buhar makinesiyle sınırlı değildi Suyun hidrojen ve oksijen gazlarının bir karışımı olduğunu, başkalarının yanı sıra o da keşfetmişti Watt yaşamının sonraki yıllarını Birmingham yakınlarındaki Heathfield Hall'da geçirdi Burada pek çok buluş yaptı, bu arada heykellerin kopyasını çıkarmak için bir makine ve çoğaltıcı bir baskı makinesi geliştirdi

Gemi işleten zengin bir baba ve kültürlü bir annenin oğlu olarak dünyaya gelen James; çocukken sık hastalandığı için okula devamlı gidememiş, evde annesi tarafından eğitilmiştir 17 yaşında iken annesini kaybetmiş ve babasının işleri kötüleşmiştir Londra'ya bir seneliğine ölçüm aletleri yapımını öğrenmeye giden Watt, Glasgow'a dönüp bu mesleği icra etmek istemişti Fakat 7 sene çıraklık yapma zorunluluğundan, İskoçya'da başka bir ölçüm aletleri yapımcısı olmamasına rağmen, Demirciler Locası tarafından başvurusu reddedilmiştir


Watt bu durumdan, kendisine Glasgow Üniversitesi'nde atölye öneren profesörler tarafından kurtulmuş, fizikçi ve kimyacı olan profesör Joseph Black kendisine hocalık etmiştir Atölyenin açılmasından 4 sene sonra Watt buhar gücü üzerinde çalışmaya başlamış daha önce hiç görmemiş olmasına rağmen bir prototip yapmaya çalışmıştı 1765'de Thomas Heathfieldın yaptığı bir model üzerinde uğraşarak buhar makinesini çalıştırmayı başardı


1767'de kuzeni Margaret Miller ile evlenmiş ve 6 çocuk sahibi olmuştur
Tam kapsamlı bir buhar makinesi geliştirmeye çalışan Watt'a Carron Demir İşleri şirketinin kurucusu Joh Roebuck maddi olarak destek olmuştur Hemen başarılı olmayan tasarım maddi sıkıntıya düşünce Watt 8 sene anketçilik yapmıştır Roebuck iflas edince, Matthew Boulton patent haklarını satın almış ve Watt ile 25 yıl sürecek başarılı bir ortaklığa imza atmıştır






Birmingham Merkez Kütüphanesi önündeki Watt'a ait heykel




Sonunda 1776'da başarı ile üretilen buhar makineleri ticarî olarak satılmaya başlamış ve çoğunlukla madenlerden suyu pompalamak için talep edilmiştir Geniş kullanımı, Boulton'un önerisi ile ileri-geri hareketin Watt tarafından dönüş hareketine çevrilmesiyle başlamıştır Sonraki 6 yıl içinde tasarımda çeşitli iyileştirmelerde bulunan Watt, gücü kontrol etmek için valf ve buhar basınç göstergesi eklemiştir Bu gelişmeler ile Heathfield'in buhar makinesinden 5 kat daha verimli bir makine ortaya çıkmıştır
1794'te Boulton ve Watts şirketini kuran ortaklar, sadece buhar makinesi üretmeye yöneldiler 1824'te şirket 1164 buhar makinesi üretmişti Boulton başarılı bir işadamı olduğunu kanıtladı ve her ikisi de zengin oldular


1800'de patent ve ortaklık sonra erince Watt emekliliğe çekilmiş; şirketi oğullarına devir etmişlerlerdir Emekliliğinde değişik icatlara devam eden Watt, teleskop ile mesafe ölçümü, mektup koyalama cihazı, yağ lâmbasında iyileştirmeler, buhar merdanesi ve heykel kopyalama cihazı geliştirmiştir
İkinci eşi ile Almanya,İskoçya ve Fransa'yi gezmiş ve Galler'de bir malikâne alarak restore etmiştir