Hvad er et vandhjul?

Flytning af vand har meget energi.Bare seks centimeter (15 centimeter) rindende vand kan vaske væk en lille bil.Et vandhjul er et tidligt, vellykket forsøg på at udnytte energien i rindende vand og sætte det til menneskelig brug.Et vandhjul er et hjul med padler eller spande fastgjort til det.Vand flyder over padler eller spande, hvilket får hjulet til at bevæge sig og lade energi overføres for at udføre arbejde.

Vandhjul har været i brug i årtusinder.Faktisk er der bevis for, at de var i brug allerede i 4000 f.Kr.En græsk forfatter, Antipater, nævnte et vandhjul i et af hans værker.Bevis for vandhjul kan findes over hele verden, herunder i Italien, Indien, Kina og Amerika.Uanset hvor de findes, klassificeres vandhjul almindeligt i tre kategorier: det vandrette hjul, overskydningshjulet og underhothjulet.

Et vandret hjul menes at være den tidligste form for vandhjul.Selve hjulet anbringes normalt på gulvet i en mølle eller hvor det bruges.Hurtigt rindende vand får derefter lov til at vaske over det, ramme padlerne og få hjulet til at dreje.Drejningshjulet er fastgjort med en lodret aksel til den øverste møllesten, der drejer og slibes hjulet mod en stationær nedre møllesten.Dette er den mindst effektive form for vandhjul.

Undershot vandhjulet er mere effektivt.Denne type lodret hjul kan bruges, hvor landskabet er fladt.Vandets kraft skubber padlerne under hjulet, hvilket får den til at dreje.En variation af denne type hjul, selvom den undertiden klassificeres som sin egen type, er brystshjulet.Med denne type hjul rammer vandet spande tæt -eller lige over -midten af hjulet.

Ved at bruge ca. 63% af vandets energi er overskydhjulet den mest effektive type vandhjul.Et backshot -hjul er en varitation af denne type.Dette lodrette hjul bruger vandet, der hælder oven på hjulet for at bevæge det.Således bevæger hjulet ikke kun hjulet med vandets kraft, men det drager også fordel af tyngdekraften.Ofte skal vandet, der bruges til at flytte disse hjul, være dæmpet eller omdirigeret på en eller anden måde.Selvom denne type vandhjul er den mest effektive, kan konstruktionen også påvirke miljøet mest.