James Watt, l’ingénieur écossais a reçu le brevet 913 pour une machine à vapeur avec un condenseur séparé
Les machines à vapeur existaient déjà depuis 1712, mais de manière rudimentaire. Le premier modèle standard était le moteur Newcomen, du nom de son inventeur Thomas Newcomen. Il servait principalement à pomper l’eau des mines de charbon ou d’étain du sud-ouest de l’Angleterre.
Le premier à arriver en Écosse appartenait probablement au progressiste jacobite George Lockhart de Carnwath dans son domaine de Dryden dans le Midlothian. Il avait de gros inconvénients. Il ne pouvait être utilisé que sur un seul site et n’était pas portable. L’équipement est resté notoirement défectueux et avait un faible rendement énergétique dépendant de grandes quantités de charbon.
L’opérateur d’un moteur Newcomen avait besoin d’un accès immédiat non seulement aux différentes matières premières mais aussi à des liquidités, toujours rares en Ecosse dans les premières décennies de l’Union. Les entrepreneurs progressistes ont souvent rencontré des problèmes financiers. C’était un danger qui pouvait affecter les familles terriennes établies, pas seulement celles qui étaient trop confiantes dans leur sens des affaires. L’Écosse a également été un pionnier du secteur bancaire et même des banques ont également fait faillite.
Il y avait des familles plus modestes comme les Watts avec au moins une base financière solide construite sur le succès local, dans leur cas à Greenock.
C’étaient de solides presbytériens avec une histoire de dévotion aux alliances écossaises. Thomas Watt, grand-père de James, était en outre professeur de mathématiques, d’arpentage et de navigation. À la génération suivante, un autre James s’est élevé dans la vie publique, telle qu’elle était, du petit bourg animé et en est devenu le principal bailli en 1751.
Watt est né à Greenock en 1736, fils du constructeur naval et armateur, et bailli en chef du port animé à une époque où les navires de mer ne pouvaient plus remonter la rivière Clyde.
En traînant dans les ateliers de son père, le garçon a commencé à fabriquer des instruments mathématiques. Ce n’était pas toujours avec l’approbation du parent en ascension sociale, qui désapprouvait son «insolence, impertinence et désobéissance» et l’aurait préféré maîtriser le latin et le grec.
Heureusement, le jeune James n’a rien remarqué du tout et à l’âge de 21 ans, il avait décroché un bon travail en fournissant ses instruments mathématiques à l’Université de Glasgow. Il n’avait pas d’autre moyen d’utiliser ses compétences dans la ville car il n’était pas autorisé à entrer dans sa guilde marchande. C’était ainsi que fonctionnait l’Ecosse à l’époque préindustrielle. Le brevet n° 913 de Watt lui garantissait les droits légaux de l’inventeur quoi qu’en disent les marchands locaux.
C’était l’un des documents les plus importants de l’histoire écossaise. Comme la Déclaration d’Arbroath au XIVe siècle ou la Confession de Foi au XVIe siècle, le brevet a changé la face du pays.
Ce n’est pas parce qu’il a réellement inventé la machine à vapeur, comme les maîtres d’école enthousiastes le prétendaient à leurs élèves, mais parce qu’il s’agissait de l’amélioration décisive de la machine Newcomen. Pour cette raison, Watt est à juste titre crédité d’être le père de l’énergie à vapeur qui a conduit la révolution industrielle.
Watt n’était jamais satisfait mais recherchait constamment des améliorations dans la technologie des machines à vapeur. En fait, il a passé des années d’expérimentation sur un système avec une chambre, séparée du piston principal, où la vapeur pourrait être condensée. Il s’est rendu compte que les conceptions existantes gaspillaient trop d’énergie en refroidissant et en réchauffant à plusieurs reprises le cylindre. Ses conceptions améliorées reposaient sur un condenseur séparé pour éliminer les déchets excessifs.:max_bytes(150000):strip_icc()/GettyImages-3070360-4d58a05aea3c45a7857f21f320831778.jpg)
Il y a eu une autre amélioration majeure lorsque Watt a finalement adapté son moteur pour produire un mouvement rotatif. Cela a permis d’élargir son utilisation bien au-delà du pompage de l’eau.
Il avait enfin pour fonction de convertir efficacement l’énergie thermique, du charbon qui était brûlé pour fournir la chaleur, en énergie mécanique, qui actionnait les pièces du moteur. Cela préfigurait, un siècle plus tôt, les notions d’énergie et de thermodynamique devenues à l’époque victorienne des lieux communs de la science industrielle.
Comme il est dit dans le texte du brevet de Watt, avec une clarté admirable, « dans les machines qui doivent fonctionner entièrement ou partiellement par condensation de vapeur, la vapeur doit être condensée dans des récipients distincts des récipients à vapeur ou des cylindres, bien que communiquant occasionnellement avec eux.
« Ces navires que j’appelle des condenseurs, et pendant que les moteurs fonctionnent, ces condenseurs doivent au moins être maintenus aussi froids que l’air dans le voisinage des moteurs par l’application d’eau ou d’autres corps froids. »
Le brevet n’a pas produit d’effet immédiat car Watt n’avait pas assez d’argent pour l’exploiter. Il avait commencé avec le soutien de John Roebuck, chef de la Carron Ironworks à Falkirk, qui, cependant, fit faillite en 1768. L’intérêt pour la machine à vapeur fut vendu à Matthew Boulton de la Soho Manufactory près de Birmingham. Ses ouvriers expérimentés ont fourni à Watt le travail précis des métaux nécessaire à ses nouveaux moteurs.
Watt recherchait constamment des améliorations. Bientôt, lui et Boulton ont fait leur propre fortune alors que leurs machines à vapeur transformaient les usines de textile et à peu près toutes les autres facettes de la révolution industrielle.
Événements historiques
1769-04-29 Brevet de l’ingénieur écossais James Watt pour une machine à vapeur avec un condenseur séparé inscrit (brevet 913)
1782-02-23 Le brevet de l’ingénieur James Watt pour un mouvement rotatif pour la machine à vapeur (son engrenage solaire et planétaire) est accordé
James Watt a commencé sa carrière en fabriquant des instruments mathématiques à Glasgow. En 1757, il travaillait à l’Université de Glasgow. Alors qu’il travaillait sur une machine à vapeur Newcomen, Watt a eu l’idée d’un condenseur séparé qui améliorerait considérablement l’efficacité de la machine à vapeur.:max_bytes(150000):strip_icc()/GettyImages-3070360-4d58a05aea3c45a7857f21f320831778.jpg)
Entrant dans un partenariat avec l’inventeur britannique John Roebuck, Watt a construit un moteur de test et a déposé un brevet. L’industriel de Birmingham, Matthew Boulton, a repris les intérêts de Roebuck et les deux ont formé une entreprise prospère, construisant des pompes pour l’industrie minière.
Watt a ensuite apporté plusieurs améliorations à sa machine à vapeur, inventé un mouvement rotatif, son engrenage solaire et planétaire, et plus tard un manomètre. Les moteurs commerciaux qui en ont résulté étaient très demandés par les papeteries et les filatures de coton et devaient s’asseoir au cœur de la révolution industrielle.
L’unité de puissance standard internationale, le watt, a été nommée d’après James Watt en 1882.
2 réponses sur « 29 Avril 1769 – Brevet de l’ingénieur écossais James Watt et la révolution de l’ère de la vapeur »
Je cherche un commentaire technique du brevet de James Watt de 1769 et plus particulièrement du 5 em paragraphe qui commence par Where motions round an axis are required… J’aimerai avoir une description détaillée avec si possible un shéma.
Bonjour
Pourquoi vous cherchez un commentaire technique du brevet de James Watt de 1769 …. ?
On est en 2022 et c’est mieux connaitre , tout simplement, les événements dans le sens du progrès société et technique.
En tous cas, je ne suis pas au courant de votre demande.
Avec mes respects