Hvordan Paddle Wheels arbeid?

Newtons tredje lov om bevegelse sier at for hver handling, det er en lik og motsatt reaksjon. Hvis du utøve makt på et objekt, vil dette objektet utøve en kraft lik i størrelse og motsatt i retning på deg. Når vannet treffer en fartshjul, er to krefter innført: Vannet presser mot bladet eller bøtte på hjulet, og hjulet i sin tur presser mot vannet. I dette system blir både hjulet og litt vann fortrenges, slik at hjulet til å snu.

Padle Wheels for Propulsion

Som energi, momentum bevart i alle systemer. Betrakt et skovlhjul som det pleide å kjøre en båt. Motoren driver hjulet. Skovlene beveger seg gjennom vannet og presse vannet. På grunn av at åren er drevet, er endringen i moment av det vann som skal balanseres av en endring i moment av det hele båten for det totale moment som skal konserveres.

Paddle Wheels Drevet av Water

I en annen anvendelse, kan hjulet være koblet til maskineri og drives av en kilde av rennende vann. Dette er tilfelle med vannkraftgeneratorer og vanndrevne frese steiner. I denne situasjon, beveger vannet seg raskt men treffer skovlene og stopper eller bremser ned. Dette er en endring i fart, og er balansert av hjulet snu. Jo raskere vannet var i bevegelse, og mer overflatearealet som er tilgjengelig for å presse mot, vil den hurtigere hjulet snu.

reflektert Water

En type skovlhjul bruker årer som er nøyaktig formet for å reflektere så mye vann som mulig. Vannet slår en del av åren, som er buet på en bestemt måte, slik at vannet renner opp og tilbake i den retningen den kom, over vannflaten. Disse hjulene er mye mer effektiv, fordi netto endring i fart er større hvis vannet blir reflektert (og beveger seg i motsatt retning enn det opprinnelig var) i stedet for å bli redusert.

historisk bruksområder

Vannhjul ble brukt i antikken til mill korn og er en av de tidligste eksemplene på maskiner som brukes naturlig mekanisk energi. Folk pleide vannhjul gjennom historien til å drive enkle maskiner som møller og presser. Skovlhjul spesielt er nyttige i lavt nivå vanning for å løfte vann inn i felt.

moderne bruksområder

Mens dampbåter og vannhjul har blitt erstattet av turbiner, er hoved fortsatt i bruk. Noen funnsteder ansette bruk av padle-hjulet typen hjul, drevet av motorer, for å løfte steinsprut. Disse hjulene er spesielt nyttige for å løfte smuss og sand. Skovlhjul blir også brukt i noen småskala vannkraftgeneratorer for å produsere miljøvennlig energi, selv om større operasjoner bruke turbiner.