Зміст
- Колеса рухових лопаток
- Водяні робочі колісні диски
- Відбита вода
- Історичні використання
- Сучасне використання
Третій закон Ньютона стверджує, що для кожної дії є однакова і протилежна реакція. Якщо ви докладаєте силу до об'єкта, воно надасть рівну силу за величиною і навпаки. Коли вода потрапляє в лопатеве колесо, вводяться дві сили: вода штовхає на лезо або відро колеса, а колесо, у свою чергу, штовхає воду. У цій системі і колесо, і вода зміщуються, внаслідок чого колесо повертається.
Колеса рухових лопаток
Як і енергія, кінетична сила зберігається у всіх системах. Розгляньте весло колеса, як той, який використовується для керування човном. Мотор рухає колесо, а леза рухаються по воді, штовхаючи його. При русі лопаті зміна кінетичної сили води повинна врівноважуватися динамічною зміною всього судна таким чином, що кількість загальної кінетичної сили зберігається.
Водяні робочі колісні диски
В іншому застосуванні колесо може бути з'єднане з машиною і приводиться в рух джерелом проточною водою. Це стосується гідроелектричних генераторів і водяних млинів. У цій ситуації вода швидко рухається, але потрапляє в леза, зупиняється або стискається. Це зміна в динаміці і врівноважується обертанням колеса. Чим швидше вода рухається, і чим більша наявна площа поверхні, щоб проштовхнути її, тим швидше вона буде обертатися.
Відбита вода
Існує тип лопатевого колеса, що використовує леза, які точно формуються, щоб відобразити якомога більше води. Вода потрапляє на частину лопаті, яка певним чином вигнута так, що вона пробігає вгору і назад у напрямку, на якому вона прийшла, над поверхнею. Ці колеса є набагато ефективнішими, тому що зміна кінетичної сили більша, якщо вода відбивається (рухаючись у протилежному напрямку від тієї, якою вона була спочатку), а не затримується.
Історичні використання
Водні колеса використовувалися в античності для подрібнення зерен і були першими прикладами машин, які використовували природну механічну енергію. Люди використовували водяні колеса протягом всієї історії, щоб керувати простими машинами, такими як млини та преси. Колеса весла, зокрема, були корисні в низькорівневому зрошенні, щоб підняти воду в полях.
Сучасне використання
Хоча парові човни та гідравлічні колеса були замінені на турбіни, колеса з лопатками все ще використовуються. Деякі місця розкопок використовують ці колеса, що приводять в дію, для підйому сміття. Вони особливо корисні для підйому грунту і піску. Вони також використовуються в деяких малих гідроелектростанціях для виробництва зеленої енергії, хоча більші операції використовують турбіни.
