Томас Нюкомен (февруари 1664 г. - 5 август 1729 г.) е английски изобретател и железар, известен с разработката на първата практична парна машина за изпомпване на вода — парната машина на Нюкомен. Тази машина, често наричана „атмосферна машина“, представлява важна стъпка в развитието на парната технология и допринася за справянето с наводненията в мините през началото на XVIII век.

Биография

Нюкомен е търговец на желязо и баптистки проповедник. Роден е в Дартмут, Девън, Англия, в семейство на търговец и е кръстен в църквата "Свети Спасител" на 24 февруари 1664 г. Като железар и производител на инструменти за минната индустрия той се сблъсква пряко с проблемите, причинявани от проникването на вода в мините, и именно това го насочва към търсене на по-добър метод за изваждане на вода.

Причина за изобретението

Наводненията в мините за въглища и калай са голям проблем, който ограничава добива и налага скъпи и неефективни решения. Нюкомен и неговата железарска фирма работят за подобряване на методите за изпомпване на вода; фирмата произвежда инструменти и съоръжения за минната индустрия, което дава практически опит, необходим за разработване на машината.

Как работи парната машина на Нюкомен

Парната машина на Нюкомен е атмосферна машина и работи по следния принцип:

  • В цилиндър се въвежда пара от котел, която изтласква въздуха и запълва пространството около буталото.
  • След това парът се кондензира рязко чрез впръскване на студена вода в цилиндъра, което създава частична вакуум (понижава налягането вътре).
  • Атмосферното налягане от външната страна натиска буталото надолу в цилиндъра; чрез лостова система (греда) това движение се преобразува в работа за задвижване на помпа, която изпомпва вода от мината.

Ключов елемент е използването на кондензация на пара за създаване на вакуум — отсъства разширение на парата като при по-късните машини, затова машината се нарича „атмосферна“.

Партньори и първи инсталации

Нюкомен работи в тясно сътрудничество с помощници и ковачи (един от известните му сътрудници е Джон Каули (Calley)), които помагат при конструирането и монтирането на машините в мините и шахтите. Първите работещи машини се появяват в началото на XVIII век и бързо привличат вниманието на минните предприемачи заради практичността си при изпомпване на вода.

Недостатъци и усъвършенстване

Първият му двигател не е бил много ефективен и използва голямо количество гориво — особено въглища. Основният проблем е, че цилиндърът се охлажда и след това отново загрява при всяко движение, което води до големи загуби на енергия. По-късно Джеймс Уат въвежда съществено усъвършенстване — отделен кондензатор, който позволява цилиндърът да остане горещ и по този начин значително да се намалят горивните разходи. Уат и неговият партньор Матю Бултън получават значителни хонорари, тъй като техните машини спестяват значително от сметките за гориво и са по-ефективни за широк набор от приложения.

Значение и наследство

Въпреки недостатъците си, парната машина на Нюкомен има огромно практическо значение — тя позволява да се работи по-дълбоко в мините и намалява риска от спиране на добива поради наводнения. Машините на Нюкомен са широко разпространени в първата половина на XVIII век и поставят основата за по-нататъшни подобрения в областта на парната техника. Работата му се смята за една от важните предпоставки за Индустриалната революция.

Къде е признат и какво е запазено

Днес няколко запазени или възстановени атмосферни машини и техни части служат като експонати в музеи на индустриалната история. Името на Нюкомен остава в историческите изследвания като символ на прехода от ръчните и водни помпи към механизираните системи, които по-късно ще захранят фабриките и транспорта при развитието на индустрията.

Томас Нюкомен умира на 5 август 1729 г., но приноса му в развитието на парните машини продължава да има влияние върху инженерната мисъл и индустриалния прогрес през следващите десетилетия.