Холиок Тестовый лоток - Holyoke Testing Flume

Холиок Тестовый лоток
Эмблема тестового лотка Холиока.png
Испытательный лоток Холиока, вид снаружи c. 1895.jpg
Вид на испытательный лоток с Рейс-стрит, около 1895 г.
Создано1870; 150 лет назад (1870)
Тип исследованияПромышленное
Поле исследований
Гидротехника
Директор
Адрес102 Кэбот-стрит
РасположениеХолиок, Массачусетс, США
42 ° 11′58 ″ с.ш. 72 ° 36′35 ″ з.д. / 42.199580 ° с.ш. 72.609826 ° з.д. / 42.199580; -72.609826Координаты: 42 ° 11′58 ″ с.ш. 72 ° 36′35 ″ з.д. / 42.199580 ° с.ш. 72.609826 ° з.д. / 42.199580; -72.609826
КампусСистема каналов Холиок
ПринадлежностиКомпания водоснабжения Холиока
карта
Холиок Testing Flume находится в Холиоке
Холиок Тестовый лоток
Расположение в Холиоке
Holyoke Testing Flume находится в Массачусетсе.
Холиок Тестовый лоток
Испытательный лоток Holyoke (Массачусетс)
Holyoke Testing Flume находится в США.
Холиок Тестовый лоток
Holyoke Testing Flume (США)

В Холиок Тестовый лоток была лаборатория гидравлических испытаний и аппаратура в Холиок, Массачусетс, управляемый Компания водоснабжения Холиока с 1870 по 1932 год, и использовался для проверки производительности водяная турбина конструкции, выполнив за это время 3176 тестов эффективности.[3]:100 Это было описано Роберт Э. Хортон в свидетельских показаниях в суде, как единственное в своем роде предприятие в XIX и начале XX века, сделавшее возможным стандартизацию американских гидротурбин.[4] В самом деле Клеменс Гершель, который управлял и модернизировал установку в 1880-х годах, позже описал ее в показаниях Конгресса как «первую современную гидравлическую лабораторию» в Соединенных Штатах и ​​в мире.[5] Именно из-за того, что Гершелю было необходимо определить расход воды на различных мельницах, и в этой системе тестирования он изобрел Измеритель Вентури, первое точное средство измерения крупномасштабных потоков, которое до сих пор широко используется в современных технологиях.[5][6]

Исследовательские программы

Рабочие на своих станциях перед испытанием конструкции турбинного колеса, c. 1895 г.

В отчете 1906 года исследовательская миссия объекта описывалась как тройная:[7][8]

1. Испытание всех колес, установленных вместе с гидроэлектростанцией в Холиоке, с целью определения их пропускной способности и использования в качестве средства оценки количества воды, потребляемой несколькими мельницами.

2. Испытания опытных колес с целью их усовершенствования.

3. [Перечень] типовых образцов турбин американского типа, которые будут устанавливаться на новых заводах.

История

Предшественники Эмерсона

Джеймс Эмерсон, первым управляющий испытательным лотком, был полностью самоучкой в ​​области гидродинамики.

Истоки Компания водоснабжения Холиока испытательный лоток и его последующий успех неразрывно связаны с промышленным прогрессом, который предшествовал Холиок в история Лоуэлла, Массачусетс. В 1868 г. некто Аса М. Суэйн построил испытательный лоток в соответствии с требованиями известного инженера-турбины. Джеймс Б. Фрэнсис. Первоначально этот лоток был разработан для тестирования конструкций Swain Turbine Company с Джеймс Б. Эмерсон, бывший капитан корабля и инженер-самоучка, которому было поручено построить Прони тормоз динамометр для этого и наблюдать за экспериментами по эффективности. Однако после первоначального успеха лоток был открыт для публики, и компания Emerson использовала его в личных целях, предоставив средства для использования воды Лоуэлла в своих экспериментах.[7]:24 В числе первых испытаний, проведенных после этого, была серия соревновательных испытаний с целью найти конструкции с наибольшей эффективностью, при этом наилучшие результаты показали колеса Swain и Leffel. Хотя позже Эмерсон снизил значение цифр, полученных в результате этих тестов, после первых слов об успехе конкурса с ним связался мистер Стюарт Чейз, агент компании Holyoke Water Power Company, который написал:[9]

Испытания турбин - единственный путь к совершенству, и это очень важно. Перенесите свою работу в Холиок и используйте всю воду, которая необходима для этой цели, и добро пожаловать, бесплатно.

Наследие

The Holyoke Testing Flume в конечном итоге произвел революцию в разработке водяные турбины в Соединенных Штатах и ​​с 1880-х до 1920-х годов занимала видное место в этой отрасли как стандартный тест для американских производителей.[10] Его тесты будут цитироваться в высший суд случаев в Соединенных Штатах в качестве стандарта, по которому измерялся КПД турбинных колес, в начале 20 века.[1][11] Испытательный лоток и его эксперименты также будут нести ответственность за повышение эффективности и снижение затрат. Турбины Фрэнсиса под руководством Джеймса Б. Эмерсона, а также разработка и испытания первой современной турбины смешанного потока, Геркулеса, Джон Б. Маккормик.[12][13] Также в Testing Flume Джеймс Б. Фрэнсис разработал формулу водослива для измерения эффективности турбин,[14] однако эта формула, хотя и широко использовалась в Америке, вызвала разногласия между американскими и европейскими инженерами, поскольку показания эффективности, обнаруженные между желобом Holyoke и его аналогами в Германии, различались.[15] Такое стандартное измерение эффективности потока также позволило фабрикам и правительствам использовать измерения мощности турбин для определения, в определенной степени, количества утечек в лотках и плотинах в Соединенных Штатах.[16]

Увеличение объемов производства электроэнергии до гораздо более высоких требований к мощности сделало устройство и его компоненты устаревшими, поскольку даже самые незначительные колебания выходной мощности имели более серьезные последствия для измерений выходной мощности. Однако в конечном итоге устройство сыграло ключевую роль в изобретении измерителя Вентури, первого точного средства измерения крупномасштабных потоков, и косвенно было частью технологического прогресса, который привел к разработке турбина внутреннего сгорания и реактивные двигатели.[10]

За последние годы Holyoke Gas & Electric попытался извлечь выгоду из этого наследия тестирования. В 2018 году было объявлено, что местные Framingham Компания PDI, Inc., базирующаяся в проектировании турбин, получила грант на производство нового типа турбинного колеса с городской фирмой Cofab Engineering, которая тестировала указанный прототип в одном из шлюзов канала в рамках инициативы HG&E по испытательному стенду чистой энергии.[17]

Хотя сам лоток и его механические компоненты перестали функционировать к 1932 году, с 1950-х годов компания Holyoke Gas & Electric сохранила свое первоначальное здание как электрическую подстанцию, обслуживая налогоплательщиков гидроэнергией и другой электроэнергией из возобновляемых источников.[18][3]

Преемники

Еще в 1910 году лаборатория описывалась как единственная в своем роде, используемая для проверки эффективности водяных турбин, но к 1930 году она была одной из по крайней мере 63 гидравлических лабораторий в Соединенных Штатах, некоторые из которых имели современное оборудование.[19][20] Несмотря на окончательное устаревание этого типа лотка, он вдохновил многих последователей, включая краткое обсуждение в Конгрессе предлагаемой федеральной гидравлической лаборатории.[20]

Сегодня старейшая гидравлическая лаборатория в США, Исследовательская лаборатория Олдена, продолжает работать в Холден, Массачусетс. Тезка лаборатории, Джордж И. Олден, разработал бы роман динамометр, динамометр Alden, который был тщательно протестирован на Flume.[19] В дополнение к современным исследованиям, лаборатория является домом для одного из новаторских измерителей Вентури, выставленных на выставке Колумбийская выставка в мире.

Смотрите также

Заметки

  1. ^ В 1915 году в суде Сикман был описан как инженер-гидротехник, отвечающий за гидравлические испытания, но его адвокат возражал против того, чтобы его называли «главным гидротехником», несмотря на то, что у него не было начальства.[1]

использованная литература

  1. ^ а б Гидравлическая энергетическая компания Ниагарского водопада против Петтебона - компания Cataract Paper. Верховный суд штата Нью-Йорк. 1915. с. 125. [Мистер. Франшо Альберту Ф. Сикману:] В. Вы главный инженер-гидротехник, отвечающий за работу компании Holyoke Water Power Company в Холиоке, штат Массачусетс?
    Г-н Маршалл: Я возражаю против такого вывода. Адвокат пытается вложить в своего коня какой-то громко звучащий титул, которого у него нет ...
    [Мистер. Франшо] Вопрос в том, кто вы?
    [Sickman] А. Инженер-гидротехник, отвечающий за гидравлические работы компании Holyoke Water Power Company.
  2. ^ Гершель, Клеменс (1916). "Двадцатилетний сток в Холиоке, штат Массачусетс, реки Коннектикут". Сделки Американского общества инженеров-строителей: 28. В то время как инженер-гидротехник компании Holyoke Water Power Company (1879–1889), писатель ввел систему ежедневного учета стока реки Коннектикут в Холиоке, которая продолжалась после его отъезда его бывшим помощником и преемником, А.Ф. Больной ...
    • «Клуб и личные дела в Холиоке». Спрингфилдский республиканец. 20 сентября 1925 г. с. 5. Мистер и миссис А. Ф. Сикман с Линкольн-стрит приехали из Монреаля, где они присутствовали на съезде ассоциации водопроводных сооружений Новой Англии, который проходил в этом городе.
    • «Коллекция папоротников передана в музей». Спрингфилдский республиканец. Спрингфилд, Массачусетс, 5 декабря 1927 г., стр. 9. Мистер Сикман был большим любителем природы ... в последние дни своей жизни он уделял особое внимание сбору диких папоротников.
  3. ^ а б Барретт, Роберт Э. История компании Holyoke Water Power; Дочерняя компания северо-восточных коммунальных предприятий, 1859-1967 гг. (PDF). Холиок, Массачусетс - через Holyoke Gas & Electric.
  4. ^ Апелляционный суд Нью-Йорка. Записи и сводки. Апелляционный суд штата Нью-Йорк. 1919. С. 618–619.
  5. ^ а б Создание национальной гидравлической лаборатории. Вашингтон, округ Колумбия: Комитет Сената США по торговле, Типография правительства США (GPO). 1922. С. 58–60.
  6. ^ Гершель, Клеменс (1898). Измеритель Вентури (PDF). Провиденс, Р. И .: Строители чугунолитейного завода.
  7. ^ а б Хортон, Роберт Э. (1906). Испытания водяного колеса турбины и таблицы мощности. Вашингтон, округ Колумбия: Геологическая служба США (USGS); Государственная типография.
  8. ^ Набор Конгресса США. CXII. Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США (GPO). 1907. с. 36.
  9. ^ Мид, Дэниел Вебстер (1908). Гидроэнергетика: теория, исследование и развитие водных сил. Нью-Йорк: McGraw Publishing Co., стр. 361–370.
  10. ^ а б Константа II, Эдвард В. (1980). Истоки турбореактивной революции. Балтимор, штат Мэриленд: Издательство Университета Джона Хопкинса. С. 48–49.
  11. ^ «Сандерсон против Trump Mfg. Co.». Отчеты о делах, рассмотренных в Верховном суде штата Индиана. CLXXX. 1914. С. 211–212.
  12. ^ Хоук, Дэвид Фриман. "VII. Наука вступает". Гайки и болты прошлого: история американских технологий, 1776-1860 гг.. Нью-Йорк: Харпер и Роу. п. 198.
  13. ^ Саффорд, Артур Т; Гамильтон, Эдвард Пирс (1922). Американская смешанная турбина и ее настройка. Американское общество инженеров-строителей. С. 1265–1266.
  14. ^ Бюро мелиорации Министерства внутренних дел США (1976 год). Выбор гидравлических реактивных турбин (PDF). п. 3. Эта модификация турбины Фурнейрона была усовершенствована Джеймсом Биченсом Фрэнсисом во время его испытаний, проведенных в испытательном лотке Холиока, где он разработал свою знаменитую формулу водослива.
  15. ^ «Причины отсутствия прогресса среди американских производителей турбин». Новости машиностроения. Vol. XLVIII нет. 23. 4 декабря 1902 г. с. 466. Не автору решать, какие из этих тестов верны, а какие нет, но европейские инженеры утверждают, что разница связана с разными методами измерения. В Холиоке все еще используется старая формула Фрэнсиса для расхода воды через плотины, но эта формула не принимает во внимание ряд факторов, которые имеют важное значение для результата.
  16. ^ Фоллансби, Роберт (1994). История отдела водных ресурсов, Геологическая служба США: том I, от исследований предшествующих периодов до 30 июня 1919 г. (PDF). я. Вашингтон, округ Колумбия: Геологическая служба США, Министерство внутренних дел США; Государственная типография США (GPO). п. 78.
  17. ^ «Массачусетс присуждает грант PDI на тестирование, прототип и развертывание новой конструкции лезвия в Холиоке». PDI. 26 сентября 2018. HG&E, муниципальное предприятие в Холиоке, штат Массачусетс, будет работать с Alden Labs в Холдене, штат Массачусетс, над проведением скоростного анализа системы каналов Холиок и хвостовой части станции Хэдли-Фолс. Эти данные будут использоваться для разработки модели гидросистемы, которая позволяет проводить анализ прогнозируемых характеристик гидрокинетической турбины. Эта модель является дополнительным шагом в продолжающейся инициативе HG&E по созданию системы каналов Холиок в качестве испытательного полигона для гидрокинетических демонстраций, с долгосрочной целью - коммерческое развитие гидрокинетики в существующих хвостовиках гидроэлектростанций.
  18. ^ Лотспайх, Чарли (4 июня 2009 г.). "Сила воды народу Холиока". Адвокат. Нортгемптон, Массачусетс: H.S. Gere & Sons, Inc.
  19. ^ а б Аллен, К. М. (26 апреля 1910 г.). «Испытания водяных колес после установки; важность эксплуатации водяных колес при их максимальной эффективности. Динамометр Олдена и некоторые результаты, полученные при его использовании на испытательном заводе в Холиоке». Власть и инженер. Vol. XXXII нет. 1. п. 754.
  20. ^ а б Запись Конгресса. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство правительства США (GPO). 1930. С. 5654–5657.

внешние ссылки