Лестер Аллан Пелтон
Лестер Аллен Пелтон | |
|---|---|
 Пелтон, гр. 1880 г. | |
| Рожденный | 5 сентября 1829 г. Вермиллион, Огайо , США |
| Умер | 14 марта 1908 г. (78 лет) Окленд, Калифорния , США |
| Занятие | изобретатель |
| Награды | Медаль Эллиота Крессона (1895 г.) |
Лестер Аллан Пелтон (5 сентября 1829 – 14 марта 1908) был американским изобретателем , внесшим значительный вклад в развитие гидроэнергетики и гидроэнергетики на Диком Западе Америки, а также во всем мире. В конце 1870-х годов он изобрел водяное колесо Пелтона , на тот момент наиболее эффективную конструкцию импульсной водяной турбины . Признанный одним из отцов гидроэнергетики, он был награжден медалью Эллиота Крессона при жизни и является членом Национального зала славы изобретателей . [1]
Ранний период жизни
[ редактировать ]Лестер А. Пелтон родился в бревенчатой хижине. [2] в сельской местности Вермилион, округ Эри, штат Огайо . [3] Его дед, капитан Джозайя Пелтон, потерявший большую часть своего имущества в качестве капитана дальнего плавания во время войны 1812 года, вскоре позже привез свою семью в Огайо. [3] [4] Отцом Лестера был Аллен Пелтон. [3] а его матерью была Фанни Кадбек из другой местной семьи пионеров. В детстве Лестер работал на семейной ферме и, вероятно, посещал близлежащую начальную школу «Каддбек». [5]
В 1850 году молодой Пелтон вместе с несколькими другими местными мужчинами эмигрировал из Огайо, чтобы участвовать в калифорнийской золотой лихорадке . Ему не удалось добиться успеха в добыче золота, но он ловил рыбу в реке Сакраменто и продавал свой улов на месте; и он работал в деревообрабатывающем и столярном деле. В 1860 году, после забастовок золота в близлежащей Сьерра-Неваде, он переехал в Кэмптонвилл — недалеко от реки Юба и калифорнийской страны Мать-Лоуд , — где зарабатывал на жизнь слесарем и плотником . Пелтон проводил большую часть своего времени за чтением и наблюдением за горнодобывающей деятельностью; его работа и учеба позволили ему получить критические знания о горном оборудовании и процессах, а также связанных с ним инженерных принципах. [6]
Изобретение колеса Пелтона
[ редактировать ]
Идеи Пелтона по улучшению турбинного водяного колеса возникли в результате его изучения горного оборудования и операций в Калифорнии, в стране золотой лихорадки. Далее следуют краткие описания местной технологии, которую наблюдал Пелтон, и науки, с помощью которой его турбинное водяное колесо извлекает кинетическую энергию из бегущего горного потока...
Паровое тепло обеспечивало большую часть местной горнодобывающей деятельности, но требовало много древесины в качестве топлива; близлежащие леса регулярно уничтожались. турбинные водяные колеса Для подачи энергии также использовались , но они были неэффективны при преобразовании кинетической энергии горных потоков в лошадиные силы. Д. П. Стерн сообщает: «Согласно статье У. Ф. Дюрана из Стэнфордского университета в области машиностроения, опубликованной в 1939 году, изобретение Пелтона началось со случайного наблюдения где-то в 1870-х годах. Пелтон наблюдал за вращающейся водяной турбиной, когда шпонка, удерживающая колесо на валу, соскользнула. , что привело к смещению струи вместо того, чтобы ударить по чашкам посередине, из-за проскальзывания она попала ближе к краю, а не остановила поток воды, теперь она отклонилась в полукруг, выйдя снова в обратном направлении; Удивительно, но турбина теперь двигалась быстрее. Это было великое открытие Пелтона. В других турбинах струя ударялась в середину чашки, и всплеск ударяющейся воды приводил к потере энергии». [6]
Экспериментируя и моделируя, Пелтон улучшил эффективность колеса Рыцаря (ранее разработанного Knight Foundry в соседнем Саттер-Крик ). Колесо Найта приняло струю потока, слегка смещенную от центра и под углом, в одну чашку турбины. В качестве альтернативы, колесо Пелтона - за счет развертывания разделенной двойной чашки (по сути, двух чашек, расположенных рядом), а затем разделения падающей струи воды непосредственно на общую лопасть двойной чашки - более эффективно улавливал кинетическую энергию потока. Проект Пелтона имел два основных результата: он закрепил введение новой физической науки в древнее стремление человечества к развитию гидроэнергетики, т.е. науку об импульсной турбине в отличие от реактивной турбины; и это произвело революцию в использовании турбин, приспособленных для работы на объектах с высоким напором (т. е. с энергией возвышения). До Пелтона почти все водяные турбины представляли собой реакционные машины, приводимые в движение давлением воды или напором , тогда как колесо Пелтона приводилось в движение кинетической энергией высокой скорости. водомет, который можно было удобно развивать из небольшого горного ручья. [6]
Создание колеса Пелтона
[ редактировать ]В конце 1870-х годов Пелтон смоделировал, испытал и изготовил свое первое турбинное колесо, получившее название Pelton Runner — позже относящееся только к импульсным лопастям — на литейном заводе Miners Foundry в Невада-Сити, Калифорния . [7] В 1878 году на шахте Мэйфлауэр в Невада-Сити он установил первое действующее колесо Пелтона. В то время колесо Knight Foundry продавалось как отраслевой стандарт, но в личном соревновании, организованном в 1883 году на шахте Айдахо в соседней Грасс-Вэлли , конструкция Пелтона оказалась гораздо более эффективной. [8] Конструкция Пелтона обеспечивала 90-процентную эффективность (преобразования кинетической энергии потока в лошадиные силы), в то время как следующий лучший конкурент достиг менее 77 процентов — в то время как большинство существующих водяных колес обычно имели рейтинг менее 40 процентов. [1] [6]
Колесо Пелтона также обеспечивало постоянную мощность в (типичных) условиях низкого расхода горного ручья. В 1887 году шахтер прикрепил колесо Пелтона к динамо-машине и произвел первую гидроэлектроэнергию в Сьерра-Неваде . [ нужна ссылка ]
В 1895 году самая крупная установка колеса Пелтона при его жизни была осуществлена на электростанции North Star Mine Powerhouse в Грасс-Вэлли, Калифорния, инженером Артуром Де Винт Футом , который спроектировал и установил колесо увеличенного размера диаметром 30 футов; он работал успешно, значительно увеличив количество гидроэнергии, подаваемой бегунами Пелтона для производства сжатого воздуха для горнодобывающих работ. [ нужна ссылка ]
Пелтон запатентовал свое колесо, а также новую конструкцию бегуна с двумя чашками и в 1888 году основал компанию Pelton Water Wheel Company в Сан-Франциско для удовлетворения растущего спроса на гидроэнергетику и гидроэлектроэнергию на Западе и во всем мире. [6] «Пелтон» — торговая марка продукции этой компании, но этот термин широко используется в целом для аналогичных импульсных турбин. [ нужна ссылка ]
Смерть, наследие и награды
[ редактировать ]
Пелтон умер в Калифорнии в возрасте семидесяти восьми лет и похоронен на своем семейном кладбище в Вермилионе, штат Огайо. Его конструкция Pelton Runner до сих пор используется для производства гидроэлектроэнергии в Соединенных Штатах и по всему миру, как показано здесь . Более поздние конструкции, такие как турбина Турго , впервые запатентованная в 1919 году, и турбина Банки, были вдохновлены колесом Пелтона. [ нужна ссылка ]
В 1895 году Институт Франклина в Филадельфии , штат Пенсильвания , наградил Лестера Пелтона медалью Эллиотта Крессона , впоследствии переименованной в медаль Бенджамина Франклина , за достижения Пелтона в области изобретений в области технологий. В 2006 году он был посмертно занесен в Национальный зал славы изобретателей в Александре , штат Вирджиния , ранее в Акроне , штат Огайо. [1] Есть мемориалы и памятники, прославляющие Пелтона и Бегуна Пелтона, установленные в Кэмптонвилле, Калифорния, на литейном заводе горняков в Невада-Сити , Калифорния, и в Смитсоновском музее в Вашингтоне, округ Колумбия , на курорте Калифорнии в Диснейленде в Анахайме , среди других мест. [7]
В 1958 году актер Уильям Хадсон получил роль Пелтона в эпизоде «Колесо фортуны» синдицированного телесериала- антологии « Дни Долины Смерти» , ведущим которого был Стэнли Эндрюс . Эпизод посвящен разработке Пелтоном принципов гидравлической добычи полезных ископаемых. [9] [ ненадежный источник? ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с «Лестер Аллен Пелтон» . Зал славы / Профиль изобретателя . Национальный зал славы изобретателей. Архивировано из оригинала 19 декабря 2012 года . Проверено 29 июля 2011 г.
- ^ Земельные документы округа Гурон, штат Огайо, 1815–1838 гг.
- ^ Jump up to: а б с Генеалогия семьи Пелтон в Америке; 1892, Дж. М. Пелтон.
- ^ (правительственные) отчеты о налоговых правонарушениях округа Гурон, штат Огайо, 1826 г.
- ^ «Лестер Аллан Пелтон: отец гидроэнергетики» . Ричард Нил «Рич» Таррант . Проверено 29 июля 2011 г.
- ^ Jump up to: а б с д и «Планетарная гравитация и турбина Пелтона» . Phy6.org . Дэвид П. Стерн . Проверено 28 июля 2011 г.
- ^ Jump up to: а б «Литейный завод горняков - механический цех Аллана, основанный в 1856 году» . hmdb.org . База данных исторических маркеров . Проверено 26 июля 2011 г.
- ^ «Найт Литейный завод и Саттер-Крик» . Виртуальный музей Сьерра-Невады. Архивировано из оригинала 23 июля 2011 года . Проверено 28 июля 2011 г.
- ^ «Колесо фортуны в дни Долины Смерти » . База данных фильмов в Интернете . Проверено 30 декабря 2018 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с Лестером Алланом Пелтоном, на Викискладе? - Вводная турбинная математика
- Официальный сайт шахты и электростанции North Star и музея колес Пелтона [ мертвая ссылка ]
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| Другой | |
