詹姆斯·瓦特(James Watt,1736年1月19日-1819年8月25日),英国发明家和企业家,是18世纪工业革命的重要人物。他出生于苏格兰格拉斯哥附近的格林诺克,成长于一个造船世家。父亲是一位熟练的造船工人并拥有自己的船只与造船作坊,母亲则出身于贵族家庭,受过良好教育。
瓦特小时候因身体较弱,去学校的时间不多,主要由母亲在家进行教育。他从小就展现出精巧的动手能力和数学天分,对机械工程产生了浓厚兴趣。17岁时,母亲去世,父亲的生意也开始走下坡路。瓦特曾到伦敦的一家仪表修理厂做徒工,后回到格拉斯哥打算开一家自己的修理店,但因缺乏足够经验被拒绝。
1755年,瓦特离开苏格兰前往伦敦,寻求仪器制造匠的培训。1757年,格拉斯哥大学的教授为他提供了一个在大学里开设小修理店的机会,这成为他职业生涯的转折点。期间,他结识了物理学家和化学家约瑟夫·布莱克,成为他的好友和导师。
1763-1765年间,瓦特在修理纽科门泵时,设计出了冷凝器,解决了蒸汽机效率低的问题。1765年,他取得了关键性进展,将冷凝器与气缸分离开来,使得气缸温度可以持续维持在注入蒸汽的温度,并在此基础上建造了一个可以连续运转的模型。
然而,资金问题成为瓦特制造实际蒸汽机的障碍。在成功企业家约翰·罗巴克的赞助下,瓦特开始了新式蒸汽机的试制,并成为新公司的合伙人。然而,罗巴克后来破产,相关专利由伯明翰铸造厂老板马修·博尔顿接手。瓦特与博尔顿从此开始了长达25年的成功合作。
在博尔顿的支持下,瓦特解决了活塞与大型气缸密合的问题,并于1774年将自己设计的蒸汽机投入生产。1776年,博尔登-瓦特蒸汽机在波罗姆菲尔德煤矿首次向公众展示其工作状态,标志着第一批新型蒸汽机制造成功并应用于实际生产。这批蒸汽机主要应用于抽水泵上,后来瓦特又继续研究如何将蒸汽机的直线往复运动转化为圆周运动,以便为绝大多数机器提供动力。
瓦特的一系列改进和创新,包括双向气缸、节气阀门、离心节速器、气压指示器和三连杆组等,使得新型蒸汽机的效率显著提高。1782年,瓦特发明了双向式蒸汽机并获得专利,同年还发明了一种标准单位:马力。1784年,瓦特对联协式蒸汽机进行了改进,增加了一种自动调节蒸汽机速率的装置,使其能适用于各种机械的运动。从此之后,纺织业、采矿业、冶金业、造纸业等工业部门都先后采用蒸汽机作为动力。
1794年,瓦特与博尔顿合伙组建了专门制造蒸汽机的公司,到1824年就生产了1165台蒸汽机。瓦特晚年仍有多项发明,包括新的望远镜测距方法、透印印刷术、油灯改进、蒸汽碾压机和机械图纸着色法等。
詹姆斯·瓦特以其卓越的才华和不懈的努力,书写了工业革命的辉煌篇章。他的创新精神与实践能力,不仅改变了当时的社会面貌,也为后世的科学家与工程师树立了榜样。瓦特的故事,是一段关于探索与创造的传奇,激励着无数人追求卓越,勇于创新。今天,在享受现代科技带来的便利时,依然可以感受到瓦特的伟大贡献。