Charles E. Bowers - Charles E. Bowers

Charles E. Bowers
Portrét Charlese E. Bowersa.jpg
narozený(1919-09-03)3. září 1919
Hanna, Wyoming, NÁS.
Zemřel22. prosince 2008(2008-12-22) (ve věku 89)
Santa Barbara, Kalifornie, NÁS.
Národnostamerický
TitulProfesor stavebního inženýrství
Manžel (y)Audrey Bowers
Děti2, včetně John E. Bowers
OceněníCollingwood Prize, American Society of Engineering (1950)

Američtí vědci

Učitel roku, Institute of Technology, University of Minnesota (1984)

National Weather Service-Special Service Award (1984)

Cena za mimořádný přínos, studenti stavebního inženýrství (1984)
Akademické pozadí
VzděláváníBS, Civil Engineering (1942) M.S., Civil Engineering (1949)
Alma materUniversity of Wyoming;University of Minnesota

Charles E. Bowers (03.09.1919 - 22 prosince 2008) byl americký stavební inženýr, výzkumný pracovník a pedagog. V roce 1950 mu byla udělena cena Collingwood za studium studia Panamský průplav.[1]

Vzdělávání

Bowers obdržel B.S. ve stavebnictví z University of Wyoming v roce 1942. Poté obdržel titul M.S. ve stavebnictví v roce 1949 od University of Minnesota. [2]

Kariéra

V roce 1942 se Bowers připojil k David Taylor Model Basin v Washington DC. [2] Provedl stovky testů lodí a konstrukcí pomocí Cirkulačního vodního kanálu a Tažné pánve. Obzvláště důležitý projekt vznikl během druhé světové války. Letadlová torpéda nevybuchla při nárazu na nepřátelské lodě a spojenci ztratili mnoho lodí pro německé a japonské válečné lodě a ponorky. To platilo zejména na Bitva o Midway v červnu 1942. Bowers musel sestavit tým a během týdne musel navrhnout systém, který by torpéda v rychlosti 24 uzlů zasáhl do cílů v různých úhlech a zahájil testy. Dokončili testy a zjistili, že spínače v obvodu se při nárazu otevíraly, než byl vyslán signál k odpálení výbušniny. Přepracovaný obvod byl úspěšný a rozmístěný po celém námořnictvu a měl velký dopad na válečné úsilí.

Po válce Bowers vedl studii, která navrhla moderní, širší Panamský kanál, který by měl buď konstrukci hladiny moře nebo zámku s vysokým výtahem. Studie byla úspěšně dokončena a Bowers získal za tento výzkum cenu Collingwood;[3] z politických důvodů se však modernizace v příštích 50 letech neuskutečnila.

Bowers se poté připojil k Bureau of Reclamation v Denveru navrhování a testování přepadů pro Bradbury, Heart Butte a další přehrady. Následně se připojil k Laboratoř Saint Anthony Falls z University of Minnesota kde pracoval dalších třicet let.[4]

V roce 2000 univerzita v Minnesotě vytvořila ocenění na počest Bowerse, aby každoročně ocenila vynikajícího profesora výpočetní techniky a inženýrství (CSE), který projevil mimořádný zájem a odhodlání učit.[5][6]

Výzkum

Bowers provedl širokou škálu studií, včetně testování designu přístavu Taconite v Lake Superior. Došel k závěru, že pancéřová vrstva používající 20tunové kameny byla dostatečná a přístav byl postaven a přežil až dodnes. Došel také k závěru, že 6tunový skalní design použitý v Silver Bay přístav by nepřežil vlnu 20 stop, pro kterou byl vlnolam navržen. V roce 1958, dva roky poté, co byl dokončen vlnolam Taconite Harbour, bouře zničila vlnolam Silver Bay, ale vlnolam Taconite Harbour přežil.

Jeho nejvýznamnější výzkum zahrnoval studium příčiny selhání Přehrada Kaptai na Karnafuli řeka v Bangladéš. Řeka pochází z Himalájí a přehrada měla chránit před povodněmi během monzunového období. Přehrada je vysoká 136 stop s přepadem širokým 745 stop, navrženým pro maximální průtok 640 000 kubických stop za sekundu (cfs). Hydraulické skoky a a nehybná pánev byly použity k rozptýlení energie vody tekoucí dolů přepadem před vstupem do kanálu a nárazem do kanálu pod přehradou. Přeliv selhal během prvního monzunového období, které zažil (v roce 1962), na úrovni (123 000 cfs), hluboko pod návrhovým tokem. Bowers měl na starosti analýzu příčiny poruchy a do příštího monzunového období museli najít řešení. Jejich analýza ustáleného toku a testy ukázaly, že návrh byl správný a přeliv měl přežít v toku, kde selhal.[7] Před touto dobou nebyly k dispozici informace o rozsahu kolísání tlaku v hydraulických skokech (používaných k rozptýlení energie ve vodě stékající přes přepad) a nebylo k dispozici vybavení pro měření fluktuací.

Bowers právě začal provádět měření kolísání tlaku v uklidňovacích nádržích pro své další konstrukční práce a zkontroloval výkyvy tlaku v ucpávce. Vzhledem k tomu, že uklidňující pánev musí rozptýlit mnoho milionů koňských sil, než tok vstoupí do koryta řeky, vytvářejí se velmi prudké víry. Výsledkem jsou odpovídající vysoké fluktuace tlaku. Jejich zkušební data naznačují, že tyto výkyvy mohly snadno způsobit zvednutí desky skluzu a následné selhání přepadu.[7] To vedlo k úpravám, jak jsou navrženy přepady, a používá se mnohem silnější beton, aby odolal dynamickým výkyvům přepadů. Při implementaci těchto znalostí jsou nyní přehrady po celém světě díky tomu bezpečnější.

Ceny a vyznamenání

  • Collingwood Award, American Society of Engineering (1950)
  • Američtí vědci
  • Učitel roku, Institute of Technology, University of Minnesota (1984)
  • National Weather Service-Special Service Award (1984)
  • Cena za mimořádný přínos studentům stavebního inženýrství (1984)

Vybrané příspěvky

  • Bowers, Charles E .; Tsai, Frank Y .; Kuha, Roy M. (1964). Hydraulické studie přelivu vodní elektrárny Karnafuli ve východním Pákistánu. Laboratoř St. Anthony Falls. Citováno z University of Minnesota Digital Conservancy, http://hdl.handle.net/11299/114074.
  • Song, Charles; Pabst, Arthur; Bowers, C. Edward. (1973). Simulace množství a kvality toku v povodí. St. Anthony Falls Hydraulic Laboratory. Citováno z University of Minnesota Digital Conservancy, http://hdl.handle.net/11299/114855.
  • Bowers, C. Edward; Pabst, Arthur. (1968). Přezkoumání a analýza údajů o srážkách a odtoku pro vybraná povodí v Minnesotě. St. Anthony Falls Hydraulic Laboratory. Citováno z University of Minnesota Digital Conservancy, http://hdl.handle.net/11299/114236.
  • Straub, Lorenz G .; Anderson, Alvin G .; Bowers, Charles E. (1954). Vliv návrhu vstupu na kapacitu propustků na strmých svazích. St. Anthony Falls Hydraulic Laboratory. Citováno z University of Minnesota Digital Conservancy, http://hdl.handle.net/11299/108246.
  • Straub, Lorenz G .; Anderson, Alvin G .; Bowers, Charles E. (1954). Vliv návrhu vstupu na kapacitu propustků na strmých svazích. St. Anthony Falls Hydraulic Laboratory. Citováno z University of Minnesota Digital Conservancy, http://hdl.handle.net/11299/108246.
  • Lorenz G Straub, Harald D Frederiksen, Joseph M Wetzel, Charles E Bowers, „Zařízení pro tlumení vln a způsob tlumení vln“, US Patent US3237414A
  • Song, Charles; Pabst, Arthur; Bowers, C. Edward. (1973). Simulace množství a kvality toku v povodí. St. Anthony Falls Hydraulic Laboratory. Citováno z University of Minnesota Digital Conservancy, http://hdl.handle.net/11299/114855.
  • Bowers, C. Edward; Pabst, Arthur; Larson, Steven P. (1972). Počítačové programy v hydrologii. St. Anthony Falls Hydraulic Laboratory. Citováno z University of Minnesota Digital Conservancy, http://hdl.handle.net/11299/108497.

Reference

  1. ^ "Vítězové ceny Collingwood Prize." (2019). Americká společnost stavebních inženýrů. Citováno z: https://www.asce.org/templates/award-detail.aspx?id=405&all_recipients=1
  2. ^ A b Hager, Willi H. (2015) Hydraulicians in the USA 1800-2000: A Biographical Dictionary of Leaders in Hydraulic Engineering and Fluid Mechanics. CRC Press, 2015, s. 1855. Odkaz 2ahUKEwiBmcvOyJzmAhUtJzQIHeF2C1EQ6AEwA3oECAgQAg # v = jedna stránka & q = univerzita% 20of% 20minnesota% 20c% 20edward% 20bowers% 20fluid% 20mechanics% 20laboratory & f = false
  3. ^ "Laboratorní renovace." CEGE Magazine podzim 2015: 11. Tisk. http://www.cege.umn.edu/news-events/magazine/pdfs/CEGEmag_2015_fall.pdf
  4. ^ Oo, Pauline. (n. d.) Zdvih Serendipity. Citováno z webových stránek University of Minnesota: https://cse.umn.edu/college/feature-stories/stroke-serendipity
  5. ^ Cena pedagogické fakulty Charlese E. Bowerse. University of Minnesota College of Science & Engineering. https://cse.umn.edu/college/collegiate-awards#bowers
  6. ^ College of Science & Engineering - Charles E. Bowers Faculty Teaching Award. University of Minnesota. https://www.cs.umn.edu/people/faculty/awards/bowers
  7. ^ A b Bowers, Charles E .; Tsai, Frank Y .; Kuha, Roy M. (1964). Hydraulické studie přelivu vodní elektrárny Karnafuli ve východním Pákistánu. Laboratoř St. Anthony Falls. Citováno z University of Minnesota Digital Conservancy, http://hdl.handle.net/11299/114074.