ساقية الصدر

ساقية الصدر


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


نواعير

منذ العصور القديمة ، كانت عجلة المياه عبارة عن آلة تستخدم المياه المتدفقة أو المتساقطة لإنتاج الطاقة. تتكون من عجلة خشبية أو معدنية كبيرة ، مع عدد من الشفرات أو الدلاء مرتبة على الحافة الخارجية لتشكل سطح القيادة. الأكثر شيوعًا ، يتم تثبيت العجلة عموديًا على محور أفقي ، ولكن يتم تثبيت الحوض أو العجلة الإسكندنافية أفقيًا على عمود رأسي. يمكن للعجلات العمودية أن تنقل الطاقة إما من خلال المحور أو عبر ترس حلقي وعادة ما تقوم أحزمة أو تروس بعجلات أفقية بقيادة حمولتها مباشرة.

العجلة المائية هي جهاز قديم يستخدم المياه المتدفقة أو المتساقطة لتوليد الطاقة عن طريق مجموعة من المجاذيف المركبة حول عجلة. تحرك قوة الماء المجاذيف ، وينتقل الدوران الناتج للعجلة إلى الماكينة عبر عمود العجلة.

تم استخدام عجلات المياه لري المحاصيل ، وطحن الحبوب ، وتزويد القرى بمياه الشرب ، ولاحقًا لتشغيل المناشر ، والمضخات ، وصياغة المنفاخ ، والمطارق المائلة ، ومطارق التعثر ، ولتشغيل مصانع النسيج. ربما كانت الطريقة الأولى لتوليد الطاقة الميكانيكية التي حلت محل البشر والحيوانات. في وقت مبكر من القرن الأول ، تم استبدال العجلة المائية الأفقية ، والتي كانت غير فعالة بشكل رهيب في نقل قوة التيار إلى آلية الطحن ، بعجلات مائية ذات تصميم رأسي. تم العثور على أقدم وصف معروف لعجلة المياه العمودية في كتابات مهندس روماني باسم فيتوفيوس الذي عاش في عصر أوغسطان حوالي 11 قبل الميلاد. ومع ذلك ، ظلت الدواليب المائية قليلة ومتباعدة ونادراً ما كانت تستخدم كمصدرين كبيرين للطاقة في ذلك اليوم وهذا العصر هما الرجال والحيوانات. ومع ذلك ، في القرن الرابع الميلادي استخدم الرومان 16.

أنماط الاقتباس:

نواعير. (2012 ، 11 مارس). في WriteWork.com. تم الاسترجاع 19:46 ، 17 يونيو 2021 ، من https://www.writework.com/essay/waterwheels

المساهمون في WriteWork. "النواعير المائية" WriteWork.com. WriteWork.com ، 11 آذار (مارس) 2012. الويب. 17 يونيو 2021.

مساهمو WriteWork، "Waterwheels،" WriteWork.com، https://www.writework.com/essay/waterwheels (تمت الزيارة في 17 يونيو / حزيران 2021)

المزيد من المقالات العلمية:

تاريخ عجلة الماء

. المياه للقرى ولاحقًا لتشغيل المناشر والمضخات والمطارق المائلة ومطارق التعثر وتزويد مصانع النسيج بالطاقة. ربما كانت هذه الآلة هي الطريقة الأولى لتوليد الطاقة الميكانيكية التي حلت محل البشر والحيوانات. أقدم وصف معروف للعجلة المائية العمودية.

اندماج العلم والتكنولوجيا: مقال عن العوامل والأحداث التي أدت إلى تطور العلم من الفترة اليونانية إلى الثورة العلمية

. العجلة المائية العمودية والمدفع. ظهرت المزيد من المدارس غير الرهبانية في منتصف العصور الوسطى. كانت عجلة الماء في العلوم عبارة عن إنشاء مفاهيم فيزيائية لقياس الكفاءة ، والطاقة ، والعمل ، والطاقة ، ودافع وقوة العجلة المائية.

تقرير بيئي: Tidle power in the Bay of Fundy

. الماء لخلطه مع الماء العذب لتشغيل عجلة الماء التي توفر الطاقة لطحن الحبوب. تم بناء أول مطحنة في عام 1607 بواسطة Samuel de Champlain على نهر Lequille. بحلول عام 1910 تم تصميم تورنبول ومهندس أمريكي. تراجعت عن العصر الجليدي الأخير ، وكان جزء من بنك جورج.

جون موير وإنجازاته ورحلاته

. وسرعان ما اخترع العديد من الأشياء الأخرى مثل عجلة الماء ، ومقياس الحرارة ، والساعات ، وجهاز لإشعال النار ، و. في مجلته. كان جون ضعيفًا من الرحلة واعتقد أنه سيحتاج إلى المزيد. سنوات عملهم في المزرعة. لكن جون استعار كتباً من جيران كانوا يحتفظون بمكتبة صغيرة. له .

تقرير وشرح عن الطاقة الكهرومائية.

. تتساقط المياه من مسافة عمودية وتحول هذه الطاقة إلى كهرباء مفيدة. بشكل عام ، يتم توجيه المياه المتساقطة عبر التوربين الذي يحول طاقة الماء إلى طاقة ميكانيكية. دوران الماء.

الطلاب & أمبير ؛ أمبير. قل عنا:

"أخبار سارة: يمكنك اللجوء إلى المساعدة الكتابية للآخرين. يحتوي موقع WriteWork على أكثر من 100000 عينة بحث"

"لقد حولت ما اعتقدت أنه ورقة C + إلى A-"

الفجر س ، طالب جامعي
نيوبورت ، ري

لقد تم ذكرنا في:

  • سي إن إن
  • سلكي
  • أوقات المساء
  • سوني
  • الإذاعة الوطنية العامة
  • مستقل
  • بوسطن غلوب
  • الطيار العذراء

حيث يدرس أعضاؤنا البالغ عددهم 375000:

  • جامعة روتجرز
  • كلية ماريست
  • كلية بوسطن
  • جامعة بوسطن
  • جامعة كولورادو
  • جامعة ماري لاند
  • جامعة فينيكس
  • جامعة نيويورك
  • جامعة إنديانا
  • جامعة كولومبيا
  • كلية ميامي ديد
  • جامعة ميسوري

المقالات الشعبية:

مقال حدث كوبرا: ما هي أوجه التشابه بين علم الأوبئة والطب الشرعي؟

. مراكز السيطرة على الأمراض.) يتم التحكم في الطب الشرعي.

الشوكولاته ونبات الكاكاو

. خلط الأزتيك والمايا البذور المطحونة لنبات الكاكاو بمختلف الأعشاب والتوابل الأخرى.

التوليف العضوي لمختبر كيمياء الأسبرين الرسمي.

. من الأدوية الأقل تكلفة والأكثر فائدة في السوق. كيميائي اسمه فيليكس هوفمان.

مشروع الشفرة الوراثية البشرية

. تم الكشف عن المرض ، ثم يجب على العلماء والأطباء الاستفادة من الحمض النووي للزيجوت أو البيضة.

سوق الإسكان

. منخفضة لشراء منزل في هذه اللغة. عندما يكون هناك فائض من منتج معين (منازل.


نواعير الماء هي اقتراح قابل للتطبيق لإنتاج الكهرباء للأغراض المنزلية. فهي سهلة التحكم وممتعة من الناحية الجمالية. على الرغم من أنها تعمل ببطء حقيقي وتتطلب علبة تروس ذات نسبة عالية لتشغيل المولد ، ولكن بالنسبة للطاقة المنخفضة & # 8211 قل أقل من 20kW & # 8211 وتتجه إلى أقل من 8 أمتار ، فإنها تستحق النظر.

غالبًا ما يتم التغاضي عن دواليب المياه لتوليد الكهرباء ولكن يمكن استخدامها بنجاح في العديد من مواقع الطاقة المائية الصغيرة منخفضة الرأس ولها عدد من المزايا مقارنة بالطرق التقليدية مع التوربينات:

  • يتم تجنب تقليل الإخراج بسبب انسداد الشاشة نظرًا لعدم الحاجة إلى شاشات السحب الدقيقة.
  • يمكن أن يكون أداء التدفق الجزئي لعجلات المياه جيدًا جدًا دون الحاجة إلى أنظمة تحكم معقدة.
  • غالبًا ما يكون الحد الأدنى من أعمال البناء مطلوبًا ، خاصة في طواحين المياه السابقة إذا كانت هناك حفرة عجلة شاغرة.
  • تتمتع النواعير المائية بفوائد جمالية واضحة على التوربينات وتوفر نقطة جذب ممتازة في المواقع التي يتم فيها تشجيع الزوار.

التحدي الرئيسي للعجلة المائية هو السرعة المنخفضة المنطقية ، مما يعني أن هناك حاجة لتجهيز كبير لمطابقة سرعات المولد. ومع ذلك ، فإن وحدات التروس عالية الطاقة متاحة الآن على نطاق أوسع بكثير وقد حسنت اقتصاديات مخططات طاقة العجلة المائية حتى 20 كيلو وات.

تعتبر النواعير بشكل غير صحيح غير فعالة مقارنة بالتوربينات. أظهرت الدراسات أن كفاءة العجلة المائية يمكن أن تزيد عن 80٪ للعجلات المائية الزائدة عن الحد و 75٪ لعجلات الماء التي تحتوى على صدر الثدي [مولر 2004]. يمكن أن يؤدي هذا إلى جانب الأداء المتفوق للتدفق الجزئي ونقص متطلبات فحص المدخول الدقيق في كثير من الأحيان إلى التقاط إجمالي للطاقة مفيد للغاية.

أنواع النواعير

على الرغم من أن عجلات المحور الرأسي شائعة في نيبال وشمال الهند ، إلا أن عجلات المحور الأفقي توجد في كثير من الأحيان في أوروبا. هناك ثلاثة أنواع أساسية:

طلقة

ربما هذا هو أقدم تصميم. المجاذيف مسطحة ويتم سحبها ببساطة بواسطة المياه المتدفقة. العجلة السفلية ليست هي الأكثر كفاءة & # 8211 على الأكثر بنسبة 30 ٪ ولديها ناتج منخفض للغاية.

صدر

يضرب الماء العجلة المائية للثدي أعلى بكثير من العجلة السفلية وهو أكثر كفاءة. الاختلافات في عجلة ضربة الصدر التي تستحق الدراسة والتي يمكن أن تحقق كفاءات تزيد عن 60٪ هي Poncelet و Pitchback وعجلة Zuppinger الحديثة. يحتوي كل منها على عدد كبير من الشفرات ، وعادة ما تكون منحنية لتسهيل دخول الماء ، وكلاهما يدور في اتجاه تدفق المياه عند القاعدة. إن Poncelet عبارة عن عجلة سفلية حيث يتم إدخال الماء كنفاثة من بوابة منزلقة في قاعدتها ، و Pitchback عبارة عن عجلة تسديد عالية الثدي حيث يتم إدخال الماء فوق المحور عند حوالي 11 o & # 8217 موضع الساعة. تم بناء العديد من العجلات من هذا النوع في القرن التاسع عشر في مصانع النسيج في شمال إنجلترا واسكتلندا. يتم تصنيع Zuppinger بواسطة Hydrowatt في ألمانيا وهو مناسب للمواقع التي يتراوح ارتفاعها بين متر واحد إلى 3 أمتار وتدفق 500 إلى 1500 لتر / ثانية.

تجاوز

يمكن لهذا النوع من العجلة المائية تحقيق كفاءة تزيد عن 80٪ بتصميم دقيق. العيب هو أنه يجب أن يكون قطرها مساوٍ للرأس تقريبًا. هذا يضع حدًا أعلى على الرأس يمكن فيه تطبيق عجلة القيادة. توجد أكبر عجلة تجاوز لتوليد الكهرباء في أوروبا في Aberdulais في جنوب ويلز ، وتديرها National Trust. يبلغ قطرها 8 أمتار ويمكن أن تنتج ما يصل إلى 20kW.


التفكير موتشي

استخدمت العجلات المائية الطريقة الأولى لتوليد الطاقة الميكانيكية التي حلت محل البشر والحيوانات.

أدناه نستكشف تاريخ عجلات المياه حسب المنطقة.

بلاد ما بين النهرين القديمة
في تاريخ عجلة المياه التي سجلتها بلاد ما بين النهرين القديمة ، تمت الإشارة إلى آلات الري في النقوش البابلية ، ولكن دون تفاصيل حول بنائها ، مما يشير إلى أن الطاقة المائية قد تم تسخيرها لأغراض الري. قد يعود الاستخدام البدائي للعجلات التي تدور بالماء إلى العصر السومري ، مع الإشارة إلى "شهر لرفع عجلات المياه" ، على الرغم من أنه من غير المعروف ما إذا كانت هذه العجلات قد تم تدويرها بواسطة تدفق نهر.

الهند القديمة
التاريخ المبكر لعجلة المياه للطاحونة المائية في الهند غامض.

تشير النصوص الهندية القديمة التي يعود تاريخها إلى القرن الرابع قبل الميلاد إلى مصطلح cakkavattaka (عجلة الدوران) ، والتي تشرحها التعليقات على أنها arahatta-ghati-yanta (آلة بها أواني عجلات مرفقة).

على هذا الأساس ، اقترح جوزيف نيدهام أن الآلة كانت noria.

رينولدز ، مع ذلك ، يجادل بأن "المصطلح المستخدم في النصوص الهندية غامض ولا يشير بوضوح إلى جهاز يعمل بالطاقة المائية."

جادل Thorkild Schiøler بأنه "من المرجح أن تشير هذه الممرات إلى نوع ما من المداس - أو جهاز رفع المياه الذي يتم تشغيله يدويًا ، بدلاً من عجلة رفع المياه التي تعمل بالطاقة المائية."

تم توفير مياه الري للمحاصيل باستخدام عجلات رفع المياه ، بعضها مدفوع بقوة التيار في النهر الذي يتم رفع المياه منه. تم استخدام هذا النوع من أجهزة رفع المياه في الهند القديمة.

تم وصف إنشاء أعمال المياه وجوانب تكنولوجيا المياه في الهند باللغتين العربية والفارسية.

خلال العصور الوسطى ، أدى انتشار تقنيات الري الهندية والفارسية إلى ظهور نظام ري متقدم اشترى النمو الاقتصادي وساعد أيضًا في نمو الثقافة المادية.

يأتي أقدم دليل واضح على وجود عجلة مائية من اليونان القديمة وآسيا الصغرى ، حيث تم تسجيله في أعمال أبولونيوس من بيرج عام ج. 240 قبل الميلاد ، بقيت فقط في الترجمة العربية.

كان لدى ميثرادتس السادس Eupator of Pontus طاحونة مائية في قصره في Cabira قبل 71 قبل الميلاد.

في القرن الأول قبل الميلاد ، كان الإغريقي أنتيباتر من سالونيك هو أول من أشار إلى العجلة المائية ، والتي جادل لويس مؤخرًا بأنها عجلة عمودية. وقد امتدحها Antipater لاستخدامها في طحن الحبوب وتقليل العمالة البشرية.

تم التعرف على أعداد متواضعة من عجلات المياه في أجزاء مختلفة من العالم اليوناني والروماني ، وربما كانت ذات يوم أكثر اتساعًا مما أدركه المؤرخون.

كان لمعظم البلدات والمدن قنوات مائية جيدة ، ولم يكن من الصعب تسخير جزء من الإمداد لقيادة عجلات المياه لطحن ، وملء ، وسحق ، ونشر الأخشاب والحجر مثل الرخام. استخدم الرومان كلاً من الدواليب المائية الثابتة والعائمة وأدخلوا الطاقة المائية إلى أجزاء أخرى من الإمبراطورية الرومانية. وصف المهندس فيتروفيوس البناء الأساسي في عام 25 قبل الميلاد في عمله De Architectura.

كان من المعروف أن الرومان يستخدمون نواعير الماء على نطاق واسع في مشاريع التعدين ، مع وجود نواعير مائية ضخمة من العصر الروماني توجد في أماكن مثل إسبانيا الحديثة.

كانت عبارة عن عجلات مائية عكسية مصممة لإزالة المياه من المناجم.

توجد سلسلة من المطاحن الزائدة في باربيغال بالقرب من آرل في جنوب فرنسا حيث تم طحن الذرة لإنتاج الخبز.

يذكر الشاعر الروماني أوسونيوس طاحونة لقطع الرخام على نهر موسيل.

كانت الطواحين العائمة معروفة أيضًا من الإمبراطورية اللاحقة ، حيث تم ربط عجلة بقارب يرسو في نهر سريع التدفق.

نوعان من المضخات المتسلسلة التي تعمل بالطاقة الهيدروليكية من Tiangong Kaiwu عام 1637 ، كتبها الموسوعي Song Yingxing (1587-1666) من عهد أسرة Ming.

يكاد يكون من المؤكد أن تاريخ عجلة المياه الصينية له أصل منفصل. كانت نواعير الماء المبكرة دائمًا نواعير مائية أفقية.

بحلول القرن الأول الميلادي على الأقل ، بدأ الصينيون من أسرة هان الشرقية في استخدام نواعير الماء لسحق الحبوب في المطاحن ولتشغيل منفاخ المكبس في تشكيل خام الحديد وتحويله إلى حديد زهر.


في النص المعروف باسم شين لون الذي كتبه هوان تان حوالي عام 20 بعد الميلاد (أثناء اغتصاب وانغ مانغ) ، ينص على أن الملك الأسطوري الأسطوري المعروف باسم فو شي كان هو المسؤول عن المدقة وقذائف الهاون ، والتي تطورت إلى الميل -مطرقة ثم جهاز مطرقة الرحلة. على الرغم من أن المؤلف يتحدث عن الأسطورة فو شي ، إلا أن مقطعًا من كتاباته يعطي تلميحًا إلى أن العجلة المائية كانت منتشرة على نطاق واسع بحلول القرن الأول الميلادي في الصين.

في عام 31 بعد الميلاد ، استخدم المهندس ومحافظ نانيانغ ، دو شي ، استخدامًا معقدًا للعجلة المائية والآلات لتشغيل منفاخ فرن الصهر لإنتاج الحديد الزهر.

كان المخترع Zhang Heng هو الأول في تاريخ عجلة الماء الذي استخدم القوة المحركة في تدوير الأداة الفلكية للكرة الحربية ، باستخدام عجلة مائية.

استخدم المهندس الميكانيكي Ma Jun من Cao Wei ذات مرة عجلة مائية لتشغيل وتشغيل مسرح عرائس ميكانيكي كبير للإمبراطور Ming of Wei.

استخدم المهندسون المسلمون الدواليب المائية في وقت مبكر من القرن السابع ، واكتشف حفر قناة في منطقة البصرة بقايا عجلة مائية تعود إلى هذه الفترة.

لا تزال حماة في سوريا تحتفظ بإحدى عجلاتها الكبيرة ، على نهر العاصي ، رغم أنها لم تعد مستخدمة. يبلغ قطر أكبرها حوالي 20 مترًا وقُسمت شفتها إلى 120 مقصورة.

توجد عجلة أخرى لا تزال قيد التشغيل في مورسيا في إسبانيا ، لا نورا ، وعلى الرغم من استبدال العجلة الأصلية بعجلة فولاذية ، إلا أن النظام المغاربي خلال الأندلس لم يتغير تقريبًا.

آلية الحدافة ، التي تُستخدم لتسهيل توصيل الطاقة من جهاز القيادة إلى آلة مدفوعة ، اخترعها ابن بصل الأندلس ، الذي كان رائدًا في استخدام دولاب الموازنة في المضخة المتسلسلة ونوريا.

تم استخدام مجموعة متنوعة من الطواحين المائية الصناعية في العالم الإسلامي ، بما في ذلك الطواحين ، والبكرات ، ومصانع الورق ، والمناشر ، وطواحين السفن ، وطواحين الطوابع ، ومصانع الصلب ، ومصانع السكر ، ومصانع المد والجزر.

بحلول القرن الحادي عشر ، كانت كل مقاطعة في جميع أنحاء العالم الإسلامي تعمل بهذه الطواحين المائية الصناعية ، من الأندلس وشمال إفريقيا إلى الشرق الأوسط وآسيا الوسطى.

كما استخدم المهندسون المسلمون أعمدة الكرنك وتوربينات المياه ، والتروس في طواحين المياه وآلات رفع المياه ، والسدود كمصدر للمياه ، تستخدم لتوفير طاقة إضافية للطواحين المائية وآلات رفع المياه.

أوروبا في العصور الوسطى والحديثة

استخدمت الأديرة السسترسية ، على وجه الخصوص ، استخدامًا مكثفًا لعجلات المياه لتشغيل طواحين المياه من أنواع عديدة.

من الأمثلة المبكرة على العجلة المائية الكبيرة جدًا العجلة التي لا تزال موجودة في أوائل القرن الثالث عشر Real Monasterio de Nuestra Senora de Rueda ، وهو دير سيسترسي في منطقة أراغون بإسبانيا.

كانت مطاحن الطحن (للذرة) بلا شك الأكثر شيوعًا في تاريخ عجلة المياه الأوروبية ، ولكن كانت هناك أيضًا مناشر ، وطواحين وطواحين لتلبية العديد من المهام الأخرى كثيفة العمالة.

ظلت عجلة المياه قادرة على المنافسة مع المحرك البخاري حتى الثورة الصناعية.

كانت الصعوبة الرئيسية لعجلات المياه هي عدم انفصالها عن الماء. وهذا يعني أن المطاحن غالبًا ما تكون بحاجة إلى أن تكون بعيدة عن المراكز السكانية وبعيدًا عن الموارد الطبيعية. كانت طواحين المياه لا تزال قيد الاستخدام التجاري حتى القرن العشرين.

نواعير الماء الزائدة مناسبة عندما يكون هناك تيار صغير بفارق ارتفاع يزيد عن 2 متر ، وغالبًا ما يكون مصحوبًا بخزان صغير. يمكن استخدام عجلات الصدر والعجلات السفلية في الأنهار أو التدفقات الكبيرة الحجم ذات الخزانات الكبيرة.

كانت أقوى عجلة تم بناؤها في المملكة المتحدة هي عجلة Quarry Bank Mill Waterwheel بقوة 100 حصان بالقرب من مانشستر. إنه تصميم عالي الصدور ، تم إيقافه في عام 1904 واستبداله بالعديد من التوربينات. تم ترميمه الآن وهو متحف مفتوح للجمهور.

يبلغ قطر أكبر عجلة مائية عاملة في البر الرئيسي لبريطانيا 15.4 مترًا وقد تم بناؤها من قبل شركة De Winton في Caernarfon. وهي تقع داخل ورش عمل Dinorwic في متحف Slate الوطني في Llanberis ، شمال ويلز.

يمكن النظر إلى السدود الكهرومائية الحديثة على أنها أحفاد من تاريخ عجلة المياه - لأنها تستفيد أيضًا من حركة هبوط المياه.

أدوات الموارد المائية القديمة
إدارة المياه هي قضية تنسج نفسها عبر تاريخ سوريا وبلاد ما بين النهرين. قنوات الري وتحويلات المياه لها سجل أثري وتاريخي طويل. وكمثال واحد ، فإن النقوش الملكية # 8211 من 2500 إلى 2350 قبل الميلاد من بلاد ما بين النهرين تتعلق بكيفية قيام إيناتوم حاكم لكش بتوسيع قناة إينون المائية وكيف أدت الخلافات حول القنوات والحقول المروية إلى حرب بين تلك الدولة ودولة الأمة المجاورة.

كان الرومان من أعظم مهندسي ومديري المياه في العالم القديم. في جميع أنحاء سوريا ، لا تزال هناك ، في بعض الأحيان في حالة جيدة ، أمثلة على إدارة المياه الرومانية. يعتبر الخزان الروماني (Abar Romani) أحد أنواع أعمال المياه الرومانية المتوفرة بكثرة ، والتي لا تزال تعمل في كثير من الأحيان. هذه كهوف صغيرة محفورة ، غالبًا ما تصطف بالأسمنت الهيدروليكي الروماني ، والتي تلتقط التدفق السطحي من أمطار الشتاء لاستخدامها في الصيف الجاف. عادة ما يكون لها غطاء حجري كبير لحماية المياه. يوجد ما لا يقل عن 1115 صهريجًا من هذه الآبار في سوريا. على طريق صغير بالقرب من قطورة شمال شرق حلب ، يوجد أحد هذه الخزانات أسفل مجموعة من مقابر الكهوف الرومانية ولا يزال يستخدمها المسافرون.

صهريج روماني على الطريق قرب قطورة
من التقنيات الرائعة الأخرى التي استخدمها الرومان عجلة المياه (نوريا) والتي تم تمثيلها في فسيفساء من القرن الرابع الميلادي من سوريا. يتم تشغيل النوريا من خلال تدفق نهر وترفع المياه في دلاء إلى الحقول أو القنوات. لا يزال هناك عدد من دواليب المياه العربية القديمة على طول نهر العاصي في حماة وبالقرب منها. يعود تاريخ هذه الأعمال المائية إلى العصور الوسطى وحتى أواخر عام 1985 كان هناك حوالي 80 قيد الاستخدام على طول النهر لري أكثر من 5000 هكتار. اليوم لم يبق سوى حفنة قليلة وتلك الموجودة في حماة نفسها هي مناطق جذب سياحي للمدينة & # 8211 تذكير قديم وأنيق للتاريخ الطويل لإدارة المياه ونقلها في سوريا.

بالانكليزية: 1911 ، دواليب مياه العجمية على نهر الفرات قرب راوة ، وعنا في بلاد ما بين النهرين (العراق الآن).


جدول المحتويات

الشرق الأدنى القديم [عدل | تحرير المصدر]

نشأت عجلة المياه من الشرق الأدنى القديم خلال النصف الأخير من الألفية الأولى قبل الميلاد. وفقًا لـ Terry S.Renolds و R.J. Forbes ، ربما نشأت هناك في القرن الثالث قبل الميلاد لاستخدامها في تحريك أحجار الرحى وطحن الذرة على نطاق صغير. & # 913 & # 93 ينص رينولدز على أن الدواليب المائية الأولى كانت نورياس ، وبحلول القرن الثاني قبل الميلاد ، تطورت إلى أقلام الرصاص الملحمية العمودية في سوريا وآسيا الصغرى ، ومن هناك امتدت إلى اليونان والإمبراطورية الرومانية. & # 914 & # 93 وفقًا لـ S. Avitsur ، فإن الشرق الأدنى هو الأصل المحتمل لأقلام الرصاص الملحمية. & # 915 & # 93 & # 160 وفقًا لدونالد روتليدج هيل ، تم استخدام النورات التي تعمل بالطاقة المائية في الشرق الأدنى منذ 200 قبل الميلاد على الأقل. & # 916 & # 93

مصر [عدل | تحرير المصدر]

مجمعات بنيت في الأندلس بين القرنين الحادي عشر والثالث عشر. & # 917 & # 93

استخدم مهندسو العالم الإسلامي عدة حلول لتحقيق أقصى إنتاج من أقلام الرصاص الملحمية. كان أحد الحلول هو تركيبها على أرصفة الجسور للاستفادة من التدفق المتزايد. الحل الآخر هو طاحونة السفينة ، وهي نوع من طاحونة المياه التي تعمل بواسطة عجلات مائية مثبتة على جوانب السفن الراسية في منتصف مجرى النهر. تم استخدام هذه التقنية على طول نهري دجلة والفرات في العراق في القرن العاشر ، حيث كانت طواحين السفن الكبيرة المصنوعة من خشب الساج والحديد تنتج 10 أطنان من الدقيق من الذرة يوميًا لمخزن الحبوب في بغداد. & # 918 & # 93 آلية الحدافة ، التي تُستخدم لتسهيل توصيل الطاقة من جهاز القيادة إلى آلة مدفوعة ، اخترعها ابن بصل (fl. 1038-1075) من الأندلس ، وكان رائدًا في استخدام دولاب الموازنة في الساقية ونوريا. & # 919 & # 93 وصف المهندسون الجزري في القرن الثالث عشر وتقي الدين في القرن السادس عشر العديد من آلات رفع المياه المبتكرة في أطروحاتهم التكنولوجية. كما استخدموا عجلات مائية لتشغيل مجموعة متنوعة من الأجهزة ، بما في ذلك الساعات المائية المختلفة والأوتوماتا.

أوروبا في العصور الوسطى [عدل | تحرير المصدر]

استخدمت الأديرة السسترسية ، على وجه الخصوص ، استخدامًا مكثفًا لعجلات المياه لتشغيل أقلام الرصاص الملحمية من أنواع عديدة. من الأمثلة المبكرة على العجلة المائية الكبيرة جدًا العجلة التي لا تزال موجودة في أوائل القرن الثالث عشر Real Monasterio de Nuestra Senora de Rueda ، وهو دير سيسترسي في منطقة أراغون بإسبانيا. كانت مطاحن الطحن (للذرة) هي الأكثر شيوعًا بلا شك ، ولكن كانت هناك أيضًا مناشر ، وطواحين وطواحين لتلبية العديد من المهام الأخرى كثيفة العمالة. ظلت عجلة الماء قادرة على المنافسة مع المحرك البخاري حتى الثورة الصناعية. في حوالي القرن الثامن إلى القرن العاشر ، تم إدخال عدد من تقنيات الري إلى إسبانيا وبالتالي تم إدخالها إلى أوروبا. إحدى هذه التقنيات هي Noria ، وهي عبارة عن عجلة مزودة بدلو على الأطراف لرفع المياه. إنه مشابه لعجلة الماء السفلية المذكورة لاحقًا في هذه المقالة. سمحت للفلاحين بتشغيل أقلام الرصاص بشكل أكثر كفاءة. وفقًا لكتاب توماس جليك ، الري والمجتمع في فالنسيا في العصور الوسطى، ربما نشأت النورية من مكان ما في بلاد فارس. لقد تم استخدامه لعدة قرون قبل أن يتم إدخال التكنولوجيا إلى إسبانيا من قبل العرب. وهكذا فإن توزيع نهر النوريا في شبه الجزيرة الأيبيرية "يتوافق مع منطقة الاستيطان الإسلامي المستقر". & # 9110 & # 93 هذه التكنولوجيا لها تأثير عميق على حياة الفلاحين. نوريا رخيصة نسبيًا في البناء. وهكذا سمح للفلاحين بزراعة الأرض بكفاءة أكبر في أوروبا. جنبًا إلى جنب مع الإسبان ، انتشرت التكنولوجيا بعد ذلك إلى شمال إفريقيا ولاحقًا إلى العالم الجديد في المكسيك وأمريكا الجنوبية بعد التوسع الإسباني.

إيران الحديثة [عدل | تحرير المصدر]

أكثر من 300 قلم رصاص ملحمي كان يعمل في إيران حتى عام 1960. & # 9111 & # 93 الآن لا يزال يعمل عدد قليل منها. ومن أشهرها طاحونة مياه عسكر وطاحونة المياه في مدينة يزد ، ولا تزال تنتج الدقيق.

بريطانيا الحديثة [عدل | تحرير المصدر]

أقوى عجلة مائية تم بناؤها في المملكة المتحدة كانت 100 & # 160hp Quarry Bank Mill Waterwheel بالقرب من مانشستر. إنه تصميم عالي الصدور ، تم إيقافه في عام 1904 واستبداله بالعديد من التوربينات. تم ترميمه الآن وهو متحف مفتوح للجمهور.

يبلغ قطر أكبر عجلة مائية عاملة في البر الرئيسي لبريطانيا 15.4 & # 160 م وقد تم بناؤها من قبل شركة De Winton في Caernarfon. وهي تقع داخل ورش عمل Dinorwic في متحف Slate الوطني في Llanberis ، شمال ويلز.

أكبر عجلة مائية عاملة في العالم هي Laxey Wheel (المعروفة أيضًا باسم سيدة إيزابيلا) في قرية لاكسي ، جزيرة مان. إنه نموذج: تحويل / و / بقطر و 6 أقدام (نموذج: تحويل / pround & # 160m) يتم صيانته بواسطة Manx National Heritage.


العجلة المائية ذات السوط: اختبارات التصميم والنموذج

دواليب الماء من نوع Breastshot - أي ، دواليب الماء حيث يدخل الماء إلى العجلة تقريبًا عند مستوى المحور - كانت مستخدمة على نطاق واسع في إنجلترا وألمانيا خلال القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين. على الرغم من أن هذا النوع من العجلات لديه حتى اليوم إمكانية الاستغلال الاقتصادي والمقبول بيئيًا للطاقة الكهرومائية الصغيرة ذات الرؤوس المنخفضة من 1 · 5 إلى 2 · 5 م ، لا يُعرف سوى القليل جدًا عن خصائص أدائها. من أجل تقييم العجلة المائية من أجل توليد الطاقة الكهرومائية ، أجريت دراسة لطرق التصميم وسلسلة من الاختبارات النموذجية في جامعة كوينز بلفاست. تم إعطاء حسابات نموذجية لعجلة قطرها 4 أمتار لشرح مبادئ التصميم. أعطت الاختبارات على مقياس 1: 4 ، نموذج قطر 1 متر كفاءات 78 · 5٪ على مدى واسع من التدفقات. بناءً على هذه القياسات والملاحظات ، تم تطوير أشكال هندسية محسنة للتدفق الداخلي والخارجي ، مما أدى إلى كفاءات قصوى تبلغ 87٪ 3. أشار تقييم بيئي أولي إلى أن دواليب الماء قد يكون لها تأثير بيئي منخفض بشكل كبير بالمقارنة مع التوربينات. تم العثور على العجلة المائية على أنها محول طاقة هيدروليكي فعال ومقبول بيئيًا مع إمكانية تطوير المزيد.


ناعورة

العجلة المائية هي آلة لتحويل طاقة المياه المتدفقة أو المتساقطة إلى أشكال أكثر فائدة من الطاقة ، وهي عملية تُعرف باسم الطاقة الكهرومائية. في العصور الوسطى ، تم استخدام نواعير الماء كأدوات لتشغيل المصانع في مختلف المقاطعات. كانت البدائل هي طاحونة الهواء والطاقة البشرية والحيوانية. كان الاستخدام الأكثر شيوعًا لعجلة المياه هو طحن الدقيق في مطاحن الطاحونة ، لكن الاستخدامات الأخرى شملت أعمال السبك والتشغيل الآلي ، وطحن الكتان لاستخدامه في الورق.

تتكون العجلة المائية من عجلة خشبية أو معدنية كبيرة ، مع عدد من الشفرات أو الدلاء مرتبة على الحافة الخارجية لتشكل سطح القيادة. الأكثر شيوعًا ، يتم تثبيت العجلة عموديًا على محور أفقي ، ولكن يتم تثبيت الحوض أو العجلة الإسكندنافية أفقيًا على عمود رأسي. يمكن للعجلات العمودية أن تنقل الطاقة إما من خلال المحور أو عبر ترس حلقي وعادة ما تقوم أحزمة أو تروس بعجلات أفقية بقيادة حمولتها مباشرة.

تتشكل بركة الطاحونة عندما يتم سد مجرى متدفق من الماء في كثير من الأحيان. القناة التي تم إنشاؤها لتتبعها المياه أثناء التدفق إلى أو من عجلة مائية هي عبارة عن سباق طاحونة (يتم تهجئتها أيضًا بالميلريس) أو ببساطة "سباق" ، وتنقسم عادةً إلى أقسام. السباق الذي يجلب الماء من بركة الطاحونة إلى عجلة الماء هو عبارة عن قمة الرأس التي يحمل الماء بعد أن يغادر العجلة ويشار إليه عادة باسم Tailrace.



2) الهند القديمة

التاريخ المبكر للطاحونة المائية في الهند غامض. تشير النصوص الهندية القديمة التي يعود تاريخها إلى القرن الرابع قبل الميلاد إلى مصطلح cakkavattaka (عجلة الدوران) ، والتي تشرحها التعليقات على أنها arahatta-ghati-yanta (آلة بها أواني عجلات مرفقة). على هذا الأساس ، اقترح جوزيف نيدهام أن الآلة كانت noria. رينولدز ، مع ذلك ، يجادل بأن "المصطلح المستخدم في النصوص الهندية غامض ولا يشير بوضوح إلى جهاز يعمل بالطاقة المائية." جادل Thorkild Schiøler بأنه "من المرجح أن تشير هذه الممرات إلى نوع من أنواع المداس أو جهاز رفع المياه الذي يتم تشغيله يدويًا ، بدلاً من عجلة رفع المياه التي تعمل بالطاقة المائية."

تم توفير مياه الري للمحاصيل باستخدام عجلات رفع المياه ، بعضها مدفوع بقوة التيار في النهر الذي يتم رفع المياه منه. تم استخدام هذا النوع من أجهزة رفع المياه في الهند القديمة.

حوالي عام 1150 ، لاحظ عالم الفلك باسكارا أشاريا عجلات رفع المياه وتخيل أن مثل هذه العجلة ترفع كمية كافية من الماء لتجديد التيار الذي يقودها ، بشكل فعال ، آلة دائمة الحركة.

تم وصف إنشاء أعمال المياه وجوانب تكنولوجيا المياه في الهند باللغتين العربية والفارسية. خلال العصور الوسطى ، أدى انتشار تقنيات الري الهندية والفارسية إلى ظهور نظام ري متقدم اشترى النمو الاقتصادي وساعد أيضًا في نمو الثقافة المادية.

يأتي أقدم دليل واضح على وجود عجلة مائية من اليونان القديمة وآسيا الصغرى ، حيث تم تسجيله في أعمال أبولونيوس من بيرج عام ج. 240 قبل الميلاد ، بقيت فقط في الترجمة العربية. Mithradates VI Eupator of Pontus كان لديه طاحونة مائية في قصره في Cabira قبل 71 قبل الميلاد. في القرن الأول قبل الميلاد ، كان الإغريقي أنتيباتر أنتيباتر من سالونيك هو أول من أشار إلى العجلة المائية ، والتي جادل لويس مؤخرًا بأنها عجلة عمودية. وقد أشاد به أنتيباتر لاستخدامه في طحن الحبوب وتقليل العمالة البشرية:

امسك يدك بعيدًا عن الطاحونة ، فأنت تقطر الفتيات ، حتى لو كان غراب الديك ينذر بالفجر ، فقم بالنوم. لقد فرض ديميتر جهد يديك على الحوريات ، الذين قفزوا على الجزء العلوي من العجلة ، وأداروا المحور بتروس مطوقة ، فإنه يحول الوزن الأجوف لأحجار الرحى النيزورية. إذا تعلمنا أن نتغذى على ثمار الأرض بدون تعب ، فسوف نتذوق مرة أخرى العصر الذهبي.

تم التعرف على أعداد متواضعة من عجلات المياه في أجزاء مختلفة من العالم اليوناني والروماني ، وربما كانت ذات يوم أكثر اتساعًا مما أدركه المؤرخون. كان لمعظم البلدات والمدن قنوات مائية جيدة ، ولم يكن من الصعب تسخير جزء من الإمداد لقيادة عجلات المياه لطحن ، وملء ، وسحق ، ونشر الأخشاب والحجر مثل الرخام. استخدم الرومان كلاً من الدواليب المائية الثابتة والعائمة وأدخلوا الطاقة المائية إلى أجزاء أخرى من الإمبراطورية الرومانية. وصف المهندس فيتروفيوس البناء الأساسي في عام 25 قبل الميلاد في عمله De Architectura.

كان من المعروف أن الرومان يستخدمون نواعير الماء على نطاق واسع في مشاريع التعدين ، مع وجود نواعير مائية ضخمة من العصر الروماني توجد في أماكن مثل إسبانيا الحديثة. كانت عبارة عن عجلات مائية عكسية تم تجاوزها من أجل مناجم نزح المياه. توجد سلسلة من المطاحن الزائدة في باربيغال بالقرب من آرل في جنوب فرنسا حيث تم طحن الذرة لإنتاج الخبز. يذكر الشاعر الروماني أوسونيوس طاحونة لقطع الرخام على نهر موسيل. كانت الطواحين العائمة معروفة أيضًا من الإمبراطورية اللاحقة ، حيث تم ربط عجلة بقارب يرسو في نهر سريع التدفق.



وجدت النواعير المائية في الصين استخدامات عملية مثل هذا ، بالإضافة إلى استخدامات غير عادية. كان المخترع Zhang Heng (78 & # 8211139) هو الأول في التاريخ الذي استخدم القوة المحركة في تدوير الأداة الفلكية للكرة الحربية ، باستخدام عجلة مائية. استخدم المهندس الميكانيكي Ma Jun (c.200 & # 8211265) من Cao Wei عجلة مائية لتشغيل وتشغيل مسرح عرائس ميكانيكي كبير للإمبراطور Ming of Wei (حكم من 226 إلى 239).

استخدم المهندسون المسلمون الدواليب المائية في وقت مبكر من القرن السابع ، واكتشف حفر قناة في منطقة البصرة بقايا عجلة مائية تعود إلى هذه الفترة. لا تزال حماة في سوريا تحتفظ بإحدى عجلاتها الكبيرة ، على نهر العاصي ، رغم أنها لم تعد مستخدمة. [13] أكبرها يبلغ قطرها حوالي 20 مترًا وقُسمت حافتها إلى 120 مقصورة. توجد عجلة أخرى لا تزال قيد التشغيل في مورسيا في إسبانيا ، لا نورا ، وعلى الرغم من استبدال العجلة الأصلية بعجلة فولاذية ، إلا أن النظام المغربي خلال الأندلس لم يتغير تقريبًا. آلية الحدافة ، التي تُستخدم لتسهيل توصيل الطاقة من جهاز القيادة إلى آلة مدفوعة ، اخترعها ابن بصل (fl.1038-1075) من الأندلس ، الذي كان رائدًا في استخدام الحدافة في السلسلة مضخة (الساقية) و نورية.

تعود الاستخدامات الصناعية للطواحين المائية في العالم الإسلامي إلى القرن السابع ، بينما كانت طواحين المياه ذات العجلات الأفقية والعمودية منتشرة على نطاق واسع بحلول القرن التاسع. A variety of industrial watermills were used in the Islamic world, including gristmills, hullers, paper mills, sawmills, shipmills, stamp mills, steel mills, sugar mills, and tide mills. By the 11th century, every province throughout the Islamic world had these industrial watermills in operation, from al-Andalus and North Africa to the Middle East and Central Asia. Muslim engineers also used crankshafts and water turbines, gears in watermills and water-raising machines, and dams as a source of water, used to provide additional power to watermills and water-raising machines. Fulling mills, paper mills and steel mills may have spread from Islamic Spain to Christian Spain in the 12th century. Industrial water mills were also employed in large factory complexes built in al-Andalus between the 11th and 13th centuries.

Muslim engineers developed two solutions to achieve the maximum output from a water wheel. The first solution was to mount them to piers of bridges to take advantage of the increased flow. The second solution was the shipmill, a type of water mill powered by water wheels mounted on the sides of ships moored in midstream. This technique was employed along the Tigris and Euphrates rivers in 10th century Iraq, where large shipmills made of teak and iron could produce 10 tons of flour from corn every day for the granary in Baghdad.

In the 13th century, Muslim engineers al-Jazari and Taqi al-Din depicted many water-raising machines in their technological treatises.

Cistercian monasteries, in particular, made extensive use of water wheels to power watermills of many kinds. An early example of a very large waterwheel is the still extant wheel at the early 13th century Real Monasterio de Nuestra Senora de Rueda, a Cistercian monastery in the Aragon region of Spain. Grist mills (for corn) were undoubtedly the most common, but there were also sawmills, fulling mills and mills to fulfill many other labor-intensive tasks. The water wheel remained competitive with the steam engine well into the Industrial Revolution. At around the eighth to tenth century, a number of Irrigation technologies was brought into spain and thus introduced to europe. One of those technologies is the Noria, which is basically a wheel fitted with bucket on the peripherals for lifting water. It is similar to the undershot waterwheel mentioned later in this article. It allowed peasants to power watermills more efficiently. According to Thomas Glick's book, Irrigation and Society in Medieval Valencia, the Noria probably originated from somewhere in Persia. It has been used for centuries before the technology was brought into Spain by Arabs. Thus the distribution of the Noria in the Iberian peninsula "conforms to the area of stabilized Islamic settlement."[19]. This technology has a profound effect on the life of peasants. The Noria is relatively cheap to build. Thus it allowed peasants to cultivate land more efficiently in Europe. Together with the Spaniards, the technology then spread to North Africa and later to the New World in Mexico and South America following Spanish expansion.

The main difficulty of water wheels was their inseparability from water. This meant that mills often needed to be located far from population centers and away from natural resources. Water mills were still in commercial use well into the twentieth century, however.

Overshot & pitchback waterwheels are suitable where there is a small stream with a height difference of more than 2 meters, often in association with a small reservoir. Breastshot and undershot wheels can be used on rivers or high volume flows with large reservoirs.

The most powerful waterwheel built in the United Kingdom was the 100 hp Quarry Bank Mill Waterwheel near Manchester. A high breastshot design, it was retired in 1904 and replaced with several turbines. It has now been restored and is a museum open to the public.

The biggest working waterwheel in mainland Britain has a diameter of 15.4 m and was built by the De Winton company of Caernarfon. It is located within the Dinorwic workshops of the National Slate Museum in Llanberis, North Wales.

The largest working waterwheel in the world is the Laxey Wheel (also known as Lady Isabella) in the village of Laxey, Isle of Man. It is 72 feet 6 inches (22.10 m) in diameter and 6 feet (1.83 m) wide and is maintained by Manx National Heritage.

Modern Hydro-electric dams can be viewed as the descendants of the water wheel as they too take advantage of the movement of water downhill.


The breastshot waterwheel: design and model tests

Breastshot waterwheels—that is, waterwheels where the water enters the wheel approximately at the level of the axis—were in widespread use in England and Germany during the nineteenth and early twentieth century. Although this type of wheel even today has the potential for the economical and environmentally acceptable exploitation of small hydropower with low heads from 1·5 to 2·5 m, very little is known about its performance characteristics. In order to assess the breastshot waterwheel for hydropower generation, a study of design methods and a series of model tests were conducted at Queen’s University Belfast. Sample calculations for a 4 m diameter wheel are given to explain the design principles. Tests on a 1:4 scale, 1 m diameter model gave efficiencies of 78·5% over a broad range of flows. Based on these measurements and observations, improved geometries for in- and outflow were developed, resulting in maximum efficiencies of 87·3%. An initial ecological assessment indicated that waterwheels may have a significantly reduced ecological impact when compared with turbines. The breastshot waterwheel was found to be an efficient and ecologically acceptable hydraulic energy converter with the potential for further development.


لمزيد من القراءة

  1. ↑ Mary Bellis. (August 21, 2015). Waterwheel [متصل]. Available: http://inventors.about.com/library/inventors/blwaterwheel.htm
  2. ↑ 2.02.1 Wonderopolis. (August 24, 2015). What is a Waterwheel? [متصل]. Available: http://wonderopolis.org/wonder/what-is-a-waterwheel
  3. ↑ Wikimedia Commons. (August 21, 2015). Overshot Water Wheel Schematic [متصل]. Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/53/Overshot_water_wheel_schematic.svg/991px-Overshot_water_wheel_schematic.svg.png
  4. ↑ 4.04.14.24.3 Whitemill. (August 21, 2015). Types of Water Wheels [متصل]. Available: http://www.whitemill.org/z0028.htm
  5. ↑ Wikimedia Commons. (August 21, 2015). Undershot Water Wheel Schematic [متصل]. Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/12/Undershot_water_wheel_schematic.svg/1138px-Undershot_water_wheel_schematic.svg.png
  6. ↑ Wikimedia Commons. (August 21, 2015). Breastshot Water Wheel Schematic [متصل]. Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/86/Breastshot_water_wheel_schematic.svg/705px-Breastshot_water_wheel_schematic.svg.png