В августе 1882 года поступил и в июне 1888 года с отличием окончил полный курс по основному отделению Пензенского реального училища. С августа 1888 года по июнь 1889 года учился и окончил дополнительный класс химико-технологического отделения Частного реального училища К. К. Мазинга в Москве. 1 сентября 1889 года был принят в число студентов Императорского московского технического училища на инженерно-механическое отделение, которое с отличием окончил в мае 1896 года с присвоением звания инженер-механика [1].
После окончания училища работал (до 1900 года) мастером на Ярославской Большой мануфактуре, где и определилась специализация Васильева.
В 1900—1904 годах читал курс механической технологии волокнистых веществ в Харьковском технологическом институте. С 1906 года преподавал в Московском техническом училище; с 1913 года — профессор кафедры механической технологии волокнистых веществ. Васильев читал курс общей технологии, спецкурс, руководил лабораторными занятиями, научными работами студентов. Одновременно он ряд лет преподавал черчение и начертательную геометрию.
Основные труды Н. А. Васильева посвящены разработке теории процессов прядения. Несмотря на более чем столетнее существование механического прядения, еще к началу XX века оно базировалось, в основном, на эмпирической основе. Васильев дал научное объяснение явлениям, происходящим при вытягивании волокон; доказал, что движение каждого волокна определяется движением окружающих его волокон и напряжением поля сил трения. Анализ движения волокон позволил ему установить основные положения расчёта нагрузок вытяжных валиков прядильных машин и разводок между вытяжными парами, причины возникновения неравномерности вытягивания, дать формулы разложения общей вытяжки на частные, создать основы теории распрямления волокон, дать научное доказательство уменьшения неравномерности продукта в результате сложения исходных полуфабрикатов.
Н. А. Васильевым установлены научные принципы построения планов прядения.
Он обнаружил и обосновал выравнивающее действие кардочесальной машины, теоретически осветил ряд вопросов, касающихся трепания, гребнечесания волокон, кручения и наматывания нити на машинах периодического и непрерывного действия.
Ряд работ Н. А. Васильева касается вопросов текстильного материаловедения.
Библиография
Васильев Н. А. Механическая технология волокнистых веществ. Бумагопрядильное производство. Отдел 1. Приготовительный. — Харьков: электрическая типолитография С. А. Шмерковича, Харьковский техн. ин-т Императора Александра III, 1903.
Васильев Н. А. Натяжение и фигура нити на ватер-машине. // «Бюллетень Московского Политехнического общества». — № 7. — М., 1906.
Васильев Н. А. Сельфактор для пушистой пряжи. — М., 1907.
Васильев Н. А. Сельфактор для гладкой пряжи. — М., 1911.
Васильев Н. А. Процесс вытягивания в механическом прядении // Известия общества для содействия улучшению и развитию мануфактурной промышленности. 1915. — № 2-5. — С. 94-99; 138—150; 181—199; 224—242.
Васильев Н. А. Движение нити на ватер-машине. — «Вестник инженеров». — № 1. — М., 1918.
Васильев Н. А. Вопросы теории прядения. — М.-Л., 1932.
Васильев Н. А. Вопросы теории прядения (опыт применения математического анализа к технологическим процессам) // Сборник статей. — М.: Гизлегпром, 1932. — 275с.