Roue hydraulique

comme dans toutes les machines, le mouvement rotatif est plus efficace dans les dispositifs d’élévation de l’eau que dans les dispositifs oscillants. En termes de source d’énergie, les roues hydrauliques peuvent être tournées par la force humaine ou animale ou par le courant d’eau lui-même. Les roues hydrauliques sont disponibles en deux modèles de base, équipés d’un essieu vertical ou horizontal. Ce dernier type peut être subdivisé, selon l’endroit où l’eau frappe les palettes de roue, en roues dépassées, breastshot et undershot., Les deux principales fonctions des roues hydrauliques étaient historiquement le levage de l’eau à des fins d’irrigation et la mouture, en particulier du grain. Dans le cas des broyeurs à essieux horizontaux, un système d’engrenages est requis pour la transmission de puissance, dont les broyeurs à essieux verticaux n’ont pas besoin.

monde Occidentalemodifier

monde gréco-romaineModifier

Les anciens Grecs ont inventé la roue à eau et ont été, avec les Romains, les premiers à l’utiliser dans presque toutes les formes et fonctions décrites ci-dessus, y compris son application pour le moulin à eau., La percée technologique a eu lieu dans la période hellénistique techniquement avancée et scientifiquement orientée entre le 3ème et le 1er siècle avant JC.

levage de L’eau

la roue à eau compartimentée se présente sous deux formes de base, la roue à corps compartimenté (tympan Latin) et la roue à jante compartimentée ou une jante avec des conteneurs séparés Les roues pouvaient être tournées par des hommes qui marchaient à l’extérieur ou par des animaux au moyen d’un engrenage sakia., Alors que le tympan avait une grande capacité de décharge, il ne pouvait soulever l’eau qu’à moins de la hauteur de son propre rayon et nécessitait un couple important pour tourner. Ces défauts de construction ont été surmontés par la roue avec une jante compartimentée qui était une conception moins lourde avec une portance plus élevée.

la première référence littéraire à une roue compartimentée entraînée par l’eau apparaît dans le traité technique Pneumatica (chap. 61) De L’ingénieur grec Philon de Byzance (ca. 280-220 colombie-britannique). Dans sa Parasceuastica (91.,43-44), Philon conseille l’utilisation de telles roues pour submerger les mines de siège comme mesure défensive contre le sapement ennemi. Les roues compartimentées semblent avoir été le moyen de choix pour drainer les cales sèches à Alexandrie sous le règne de Ptolémée IV (221-205 avant JC). Plusieurs papyrus grecs du 3ème au 2ème siècle avant JC mentionnent l’utilisation de ces roues, mais ne donnent pas plus de détails. La non-existence de l’appareil dans l’Ancien Proche-Orient avant la conquête D’Alexandre peut être déduite de son absence prononcée de l’iconographie orientale par ailleurs riche sur les pratiques d’irrigation., Contrairement à d « autres dispositifs et pompes de levage d » eau de la période, l « invention de la roue compartimentée ne peut pas être attribuée à un ingénieur hellénistique particulier et peut avoir été faite à la fin du 4ème siècle avant JC dans un contexte rural loin de la métropole d » Alexandrie.

la plus ancienne représentation d’une roue compartimentée provient d’une peinture de tombe en Egypte ptolémaïque qui date du 2ème siècle avant JC., Il montre une paire de bœufs attelés conduisant la roue via un engrenage sakia, qui est ici pour la première fois attestée, aussi. Le système d’engrenage Grec sakia est déjà montré pleinement développé au point que « les appareils Égyptiens modernes sont pratiquement identiques ». On suppose que les scientifiques du Musée d’Alexandrie, à l’époque le centre de recherche grec le plus actif, ont pu être impliqués dans son invention. Un épisode de la guerre D’Alexandrie en 48 av. j.-c. raconte comment les ennemis de César employaient des roues à aubes orientées pour verser de l’eau de mer à partir d’endroits élevés sur la position des Romains piégés.,

vers 300 après JC, La noria a finalement été introduite lorsque les compartiments en bois ont été remplacés par des pots en céramique peu coûteux qui étaient attachés à l’extérieur d’une roue à cadre ouvert.

Les Romains utilisaient largement les roues à eau dans les projets miniers, avec d’énormes roues à eau de l’époque romaine trouvées dans des endroits comme L’Espagne moderne. Il s’agissait de roues hydrauliques inversées conçues pour assécher les mines souterraines profondes. Plusieurs de ces dispositifs sont décrits par Vitruve, y compris la roue à eau inversée et la vis D’Archimède., Beaucoup ont été trouvés lors de l’exploitation minière moderne dans les mines de cuivre de Rio Tinto en Espagne, un système impliquant 16 roues de ce type empilées les unes au-dessus des autres de manière à soulever l’eau à environ 80 pieds du puisard de la mine. Une partie d’une telle roue a été trouvée à Dolaucothi, une mine D’or romaine dans le sud du Pays De Galles dans les années 1930, lorsque la mine a été brièvement rouverte. Il a été trouvé à environ 160 pieds sous la surface, donc doit avoir fait partie d’une séquence similaire à celle découverte à Rio Tinto., Il a récemment été daté au carbone à environ 90 après JC, et comme le bois à partir duquel il a été fabriqué est beaucoup plus ancien que la mine profonde, il est probable que les travaux profonds étaient en activité peut-être 30-50 ans après. Il ressort clairement de ces exemples de roues de drainage trouvées dans des galeries souterraines scellées dans des endroits largement séparés que la construction de roues hydrauliques était bien dans leurs capacités, et de telles roues hydrauliques verticales couramment utilisées à des fins industrielles.,

Watermilling

compte tenu des preuves indirectes tirées des travaux du technicien Grec Apollonius de Perge, l’historien britannique de la Technologie M. J. T. Lewis date l’apparition du moulin à eau à essieu vertical au début du 3ème siècle avant JC, et le moulin à eau à axe horizontal vers 240 avant JC, avec Byzance et Alexandrie comme lieux d’invention assignés. Un moulin à eau est rapporté par le géographe grec Strabon (ca., 64 av. j.-c.-24 ap.J.-C.) pour avoir existé quelque temps avant 71 av. j.-c. dans le palais du Roi Pontien Mithradates VI Eupator, mais sa construction exacte ne peut pas être glanée à partir du texte (XII, 3, 30 C 556).

la première description claire d’un moulin à eau à engrenages offre la fin du 1er siècle avant JC architecte romain Vitruve qui raconte le système d’engrenage sakia comme étant appliqué à un moulin à eau., Le récit de Vitruve est particulièrement précieux en ce qu’il montre comment le moulin à eau est né, à savoir par la combinaison des inventions grecques distinctes de la roue dentée et de la roue hydraulique en un seul système mécanique efficace pour exploiter l’énergie hydraulique. La roue à eau de Vitruve est décrite comme étant immergée avec son extrémité inférieure dans le cours d’eau afin que ses palettes puissent être entraînées par la vitesse de l’eau courante (X, 5.2).,

à peu près à la même époque, la roue dépassée apparaît pour la première fois dans un poème d’Antipater de Thessalonique, qui la Loue. Le motif est également repris par Lucrèce (ca. 99-55 avant JC) qui compare la rotation de la roue à eau au mouvement des étoiles sur le firmament (V 516)., Le troisième type à axe horizontal, la roue à aubes, entre dans les preuves archéologiques à la fin du 2ème siècle après JC dans le contexte de la Gaule centrale. La plupart des moulins à eau Romains excavés étaient équipés d’une de ces roues qui, bien que plus complexe à construire, étaient beaucoup plus efficaces que la roue hydraulique à essieu vertical. Au 2ème siècle après JC complexe de moulin à eau Barbegal une série de seize roues dépassées a été alimentée par un aqueduc artificiel, une usine de céréales proto-industrielle qui a été appelée « la plus grande concentration connue de puissance mécanique dans le monde antique ».,

en Afrique du Nord Romaine, plusieurs installations d’environ 300 après JC ont été trouvées où des roues hydrauliques à essieu vertical équipées de lames inclinées ont été installées au fond d’un puits circulaire rempli d’eau. L’eau de la course du moulin qui est entrée tangentiellement dans la fosse a créé une colonne d’eau tourbillonnante qui a fait que la roue entièrement submergée agit comme de véritables turbines à eau, les plus anciennes connues à ce jour.,

Navigation

outre son utilisation dans le fraisage et l’élévation de l’eau, les anciens ingénieurs ont appliqué la roue à aubes pagayée pour les automates et Vitruve (x 9.5–7) décrit les roues à aubes multi-engrenages fonctionnant comme un odomètre de navire, le premier de son genre., La première mention des roues à aubes comme moyen de propulsion provient du traité militaire du 4ème-5ème siècle de Rebus Bellicis (Chapitre XVII), où l’auteur romain anonyme décrit un navire de guerre à roues à aubes entraîné par des bœufs.

Europe du Haut Moyenmédienmodifier

La technologie ancienne des roues à eau a continué sans relâche au début du Moyen Âge où l’apparition de nouveaux genres documentaires tels que les codes juridiques, les chartes monastiques, mais aussi l’hagiographie s’est accompagnée,

la première roue verticale dans un moulin à marée est de Killoteran 6ème siècle près de Waterford, Irlande, tandis que la première roue horizontale connue dans un tel type de moulin est de la petite île irlandaise (C. 630). Quant à l’utilisation dans un moulin nordique ou grec commun, les plus anciennes roues horizontales connues ont été fouillées dans le Ballykilleen Irlandais, datant de C. 636.

la première roue hydraulique excavée entraînée par l’énergie marémotrice était le moulin du monastère de Nendrum en Irlande Du Nord qui a été daté de 787, bien qu’un moulin antérieur possible Date de 619., Les moulins à marée sont devenus courants dans les estuaires avec une bonne plage de marée en Europe et en Amérique en utilisant généralement des roues sous-tirées.

Les monastères cisterciens, en particulier, ont largement utilisé les roues à eau pour alimenter les moulins à eau de toutes sortes., Un exemple précoce d’une très grande roue à eau est la roue encore existante au début du 13ème siècle Real Monasterio de Nuestra Senora De Rueda, un monastère cistercien dans la région D’Aragon en Espagne. Les moulins à grains (pour le maïs) étaient sans aucun doute les plus courants, mais il y avait aussi des scieries, des moulins à foulon et des moulins pour remplir de nombreuses autres tâches à forte intensité de main-d’œuvre. La roue à eau est restée compétitive avec la machine à vapeur bien dans la Révolution Industrielle. Vers le 8ème au 10ème siècle, un certain nombre de technologies d’irrigation ont été introduites en Espagne et ainsi introduites en Europe., L’une de ces technologies est la Noria, qui est essentiellement une roue équipée de seaux sur les périphériques pour soulever l’eau. Il est similaire à la roue à eau undershot mentionnée plus loin dans cet article. Il a permis aux paysans d’alimenter les moulins à eau plus efficacement. Selon le livre de Thomas Glick, Irrigation and Society in Medieval Valencia, La Noria est probablement originaire de quelque part en Perse. Il a été utilisé pendant des siècles avant que la technologie ne soit introduite en Espagne par les Arabes qui l’avaient adoptée des Romains., Ainsi, la distribution de La Noria dans la péninsule Ibérique « est conforme à la zone de colonisation islamique stabilisée ». Cette technologie a un effet profond sur la vie des paysans. La Noria est relativement bon marché à construire. Ainsi, il a permis aux paysans de cultiver la terre plus efficacement en Europe. Avec les Espagnols, la technologie s’est répandue dans le nouveau monde au Mexique et en Amérique du Sud à la suite de l’expansion espagnole

Domesday inventory of English mills C., 1086modifier

l’assemblée convoquée par Guillaume de Normandie, communément appelée « Domesday » ou « Doomsday survey », a fait l’inventaire de tous les biens potentiellement imposables en Angleterre, qui comprenait plus de six mille Moulins répartis dans trois mille endroits différents.

Locationsmodifier

le type de roue hydraulique sélectionné dépendait de l’emplacement. Généralement, si seulement de petits volumes d’eau et de hautes chutes d’eau étaient disponibles, un charpentier choisirait d’utiliser une roue dépassée., La décision a été influencée par le fait que les seaux pouvaient attraper et utiliser même un petit volume d’eau. Pour de grands volumes d’eau avec de petites cascades, la roue undershot aurait été utilisée, car elle était plus adaptée à de telles conditions et moins chère à construire. Tant que ces réserves d’eau étaient abondantes, la question de l’efficacité demeurait sans importance. Au 18ème siècle, avec une demande accrue d’énergie couplée à des locaux d’eau limités, l’accent a été mis sur le schéma d’efficacité.,

influence économiqueModifier

au 11ème siècle, il y avait des régions D’Europe où l’exploitation de l’eau était monnaie courante. La roue à eau est considérée comme ayant activement façonné et changé à jamais les perspectives des Occidentaux. L’Europe a commencé à passer du travail musculaire humain et animal au travail mécanique avec l’avènement de la roue à eau. Le médiéviste Lynn White Jr. a soutenu que la propagation de sources d’énergie inanimées était un témoignage éloquent de l’émergence en Occident d’une nouvelle attitude envers le pouvoir, le travail, la nature et, par-dessus tout, la technologie.,

L’exploitation de l’énergie hydraulique a permis des gains de productivité agricole, des excédents alimentaires et l’urbanisation à grande échelle à partir du 11ème siècle. L’utilité de l’énergie hydraulique a motivé des expériences européennes avec d’autres sources d’énergie, telles que les moulins à vent et à marée. Les roues hydrauliques ont influencé la construction des villes, plus précisément des canaux. Les techniques qui se sont développées au cours de cette première période, telles que le brouillage des cours d’eau et la construction de canaux, ont mis L’Europe sur une voie hydraulique, par exemple la technologie d’approvisionnement en eau et d’irrigation a été combinée pour modifier la puissance d’alimentation de la roue., Illustrant la mesure dans laquelle il y avait un grand degré d’innovation technologique qui répondait aux besoins croissants de l’état féodal.

Applications de la roue à eauModifier

Le Moulin à eau était utilisé pour moudre le grain, produire de la farine pour le pain, du malt pour la bière ou de la farine grossière pour la bouillie. Hammermills utilisait la roue pour faire fonctionner les marteaux. Un type était le moulin à foulon, qui était utilisé pour la fabrication de tissus., Le marteau de voyage a également été utilisé pour la fabrication du fer forgé et pour travailler le fer dans des formes utiles, une activité qui était par ailleurs à forte intensité de main-d’œuvre. La roue à eau a également été utilisée dans la fabrication du papier, battant le matériau en pulpe. Au 13ème siècle, les moulins à eau utilisés pour le martelage dans toute l’Europe ont amélioré la productivité des débuts de la fabrication de l’acier. Parallèlement à la maîtrise de la poudre à canon, l’énergie hydraulique a fourni aux pays européens un leadership militaire mondial à partir du 15ème siècle.,

Europe des XVIIe et XVIIIe sièclesModifier

Les Millwrights distinguaient les deux forces, l’impulsion et le poids, à l’œuvre dans les roues hydrauliques bien avant L’Europe du XVIIIe siècle. Fitzherbert, un écrivain agricole du 16ème siècle, a écrit  » druieth la roue ainsi qu’avec le poids de l’eau comme avec strengthe « . Léonard de Vinci a également discuté de l’énergie hydraulique, notant « le coup n’est pas un poids, mais excite une puissance de poids, presque égale à sa propre puissance »., Cependant, même la réalisation des deux forces, le poids et l’impulsion, la confusion demeurait sur les avantages et les inconvénients des deux, et il n’y avait pas de compréhension claire de l’efficacité supérieure du poids. Avant 1750, il n’était pas certain de savoir quelle force dominait et il était largement compris que les deux forces opéraient avec la même inspiration l’une entre l’autre. La roue à eau a suscité des questions sur les lois de la nature, en particulier les lois de la force., Les travaux d’Evangelista Torricelli sur les roues à eau ont utilisé une analyse des travaux de Galilée sur la chute de corps, selon laquelle la vitesse d’une eau jaillissant d’un orifice sous sa tête était exactement équivalente à la vitesse d’une goutte d’eau acquise en tombant librement de la même hauteur.

Europe industrielleModifier

la roue à eau a été une force motrice derrière les premières étapes de l’industrialisation en Grande-Bretagne., Des dispositifs alternatifs à eau ont été utilisés dans les marteaux de déclenchement et les soufflets de haut fourneau. Le cadre d’eau de Richard Arkwright était alimenté par une roue à eau.

la roue à eau la plus puissante construite au Royaume-Uni était la roue à eau Quarry Bank Mill de 100 ch près de Manchester. De conception haute, il a été retiré en 1904 et remplacé par plusieurs turbines. Il a été restauré et est un musée ouvert au public.

la plus grande roue hydraulique en activité en Grande-Bretagne continentale a un diamètre de 15,4 M (51 PI) et a été construite par la De Winton company de Caernarfon., Il est situé dans les ateliers Dinorwic du Musée national de L’ardoise à Llanberis, au nord du Pays De Galles.

la plus grande roue hydraulique au monde est la roue Laxey (également connue sous le nom de Lady Isabella) dans le village de Laxey, Île de Man. Il mesure 72 pieds 6 pouces (22,10 m) de diamètre et 6 pieds (1,83 m) de largeur et est entretenu par Manx National Heritage.

Le développement des turbines à eau pendant la révolution industrielle a entraîné une baisse de popularité des roues hydrauliques., Le principal avantage des turbines est que sa capacité à harnacher la tête est beaucoup plus grande que le diamètre de la turbine, alors qu’une roue à eau ne peut pas harnacher efficacement la tête supérieure à son diamètre. La migration des roues hydrauliques vers les turbines modernes a pris environ cent ans.

Amérique du NordModifier

Les roues hydrauliques ont été utilisées pour alimenter les scieries, les moulins à grains et à d’autres fins pendant le développement des États-Unis., La roue à eau de 40 pieds (12 m) de diamètre à McCoy, Colorado, construite en 1922, est une survivante parmi d’autres qui a soulevé l’eau pour l’irrigation du fleuve Colorado.

deux premières améliorations ont été les roues de suspension et l’engrenage de jante. Les roues de Suspension sont construites de la même manière qu’une roue de vélo, la jante étant soutenue sous tension par le moyeu – cela a conduit à des roues plus grandes et plus légères que l’ancienne conception où les rayons lourds étaient sous compression. Rim-engrenage entraîné l’ajout d’une roue crantée à la jante ou le voile de la roue., Un engrenage de talon a engagé le pignon de jante et a pris la puissance dans le moulin à l’aide d’un arbre de ligne indépendant. Cela supprimait la contrainte de rotation de l’essieu qui pouvait ainsi être plus légère, et permettait également une plus grande flexibilité dans l’emplacement du groupe motopropulseur. La rotation de l’arbre a été adaptée à celle de la roue, ce qui a conduit à moins de perte de puissance. Un exemple de cette conception mise au point par Thomas Hewes et raffinée par William Fairburn peut être vu à la roue restaurée de 1849 à L’entrepôt du canal du bassin de Portland.,

des roues à poissons utilisées dans le Nord-Ouest américain et en Alaska ont été quelque peu apparentées, ce qui a permis de retirer le saumon du cours des rivières.

ChinaEdit

Les roues hydrauliques chinoises ont presque certainement une origine distincte, car les premières roues hydrauliques étaient invariablement horizontales., Au moins au 1er siècle après JC, les Chinois de la Dynastie des Han orientaux utilisaient des roues hydrauliques pour écraser le grain dans les moulins et pour alimenter les soufflets à piston pour forger du minerai de fer en fonte.

dans le texte connu sous le nom de Xin Lun écrit par Huan Tan vers 20 apr. J.-C. (Lors de l’usurpation de Wang Mang), il indique que le roi mythologique légendaire connu sous le nom de Fu Xi était le responsable du pilon et du mortier, qui ont évolué en marteau inclinable puis marteau trip (voir marteau trip)., Bien que L’auteur parle de la mythologique Fu Xi, un passage de son Écriture donne à penser que la roue à eau était largement utilisée au 1er siècle après JC en Chine (orthographe Wade-Giles):

Fu Hsi a inventé le pilon et le mortier, qui est si utile, et plus tard, il a été intelligemment amélioré l’efficacité dix fois., Ensuite, la puissance des animaux—ânes, mules, bœufs et chevaux—a été appliquée au moyen de machines, et l’énergie hydraulique trop utilisée pour battre, de sorte que le bénéfice a été augmenté au centuple.

en l’an 31 de notre ère, L’ingénieur et préfet de Nanyang, Du Shi (d. 38), a appliqué une utilisation complexe de la roue à eau et des machines pour alimenter le soufflet du haut fourneau pour créer de la fonte. , Du Shi est mentionné brièvement dans le Livre des Han postérieurs (Hou Han Shu) comme suit (dans L’orthographe Wade-Giles):

dans la septième année de la période de règne Chien-Wu (31 après JC) Tu Shih a été posté pour être préfet de Nanyang. Il était un homme généreux et ses politiques étaient pacifiques; il a détruit les malfaiteurs et a établi la dignité (de sa fonction). Bon en planification, il aimait les gens ordinaires et souhaitait sauver leur travail. Il a inventé un réciprocateur d’énergie hydraulique (shui phai) pour la coulée d’outils agricoles (en fer)., Ceux qui fondaient et coulaient avaient déjà le soufflet pour faire exploser leurs feux de charbon de bois, et maintenant ils étaient chargés d’utiliser la précipitation de l’eau (chi shui) pour l’actionner … Ainsi, le peuple a obtenu un grand avantage pour peu de travail. Ils ont trouvé le « soufflet à eau (alimenté) » pratique et l’ont largement adopté.

Les roues hydrauliques en Chine ont trouvé des utilisations pratiques comme celle-ci, ainsi qu’une utilisation extraordinaire., L’inventeur chinois Zhang Heng (78-139) fut le premier dans l’histoire à utiliser la force motrice pour faire tourner l’instrument astronomique d’une sphère armillaire, à l’aide d’une roue à eau. L’ingénieur en mécanique Ma Jun (C. 200-265) de Cao Wei utilisait autrefois une roue à eau pour alimenter et faire fonctionner un grand théâtre de marionnettes mécanique pour L’empereur Ming de Wei (R. 226-239).

Indiedit

l’histoire ancienne du moulin à eau en Inde est obscure., Les anciens textes indiens datant du 4ème siècle avant JC se réfèrent au terme cakkavattaka (roue tournante), que les commentaires expliquent comme arahatta-ghati-yanta (machine avec des pots de roue attachés). Sur cette base, Joseph Needham a suggéré que la machine était une noria. Terry S. Reynolds, cependant, soutient que « le terme utilisé dans les textes indiens est ambigu et n’indique pas clairement un appareil alimenté par l’eau. »Thorkild Schiøler a fait valoir qu’il est « plus probable que ces passages se réfèrent à un type de dispositif de levage de l’eau à bande de roulement ou à main, au lieu d’une roue de levage de l’eau alimentée par l’eau., »

selon la tradition historique grecque, L’Inde a reçu des moulins à eau de l’Empire Romain Au début du 4ème siècle après JC quand un certain Metrodoros a introduit « des moulins à eau et des bains, inconnus d’entre eux jusqu’alors ». L’eau d’Irrigation pour les cultures était fournie à l’aide de roues d’élévation de l’eau, certaines entraînées par la force du courant dans la rivière à partir de laquelle l’eau était élevée., Ce type de dispositif d « élévation de l » eau a été utilisé dans l « Inde ancienne, avant, selon Pacey, son utilisation dans l » Empire romain tardif ou en Chine, même si la première preuve littéraire, archéologique et picturale de la roue à eau est apparue dans le monde hellénistique.

vers 1150, L’astronome Bhaskara Achārya observa des roues d’élévation de l’eau et imagina une telle roue soulevant suffisamment d’eau pour reconstituer le courant qui la conduisait, efficacement, une machine à mouvement perpétuel. La construction d’ouvrages hydrauliques et les aspects de la technologie de l’eau en Inde sont décrits dans les ouvrages arabes et persans., À l’époque médiévale, la diffusion des technologies D’irrigation indiennes et persanes a donné naissance à un système d’irrigation avancé qui a acheté environ la croissance économique et a également contribué à la croissance de la culture matérielle.,

monde Islamiquemodifier

Les ingénieurs Arabes ont repris la technologie de l’eau des sociétés hydrauliques du Proche-Orient ancien; ils ont adopté la roue comme le 7ème siècle, la fouille D’un canal dans la région de Bassorah a découvert des restes D’une roue à eau sortir ensemble de cette période. Hama en Syrie conserve encore certaines de ses grandes roues, sur la rivière Orontes, bien qu’elles ne soient plus utilisées., L’un des plus grands avait un diamètre d’environ 20 mètres (66 pieds) et sa jante était divisée en 120 compartiments. Une autre roue encore en activité se trouve à Murcie en Espagne, La Nora, et bien que la roue d’origine ait été remplacée par une roue en acier, le système mauresque d’al-Andalus est par ailleurs pratiquement inchangé. Certaines roues hydrauliques compartimentées islamiques médiévales pouvaient soulever de l’eau jusqu’à 30 mètres (100 pieds)., Le Kitab Al-Hawi de Muhammad ibn Zakariya al-Razi au 10ème siècle décrivait une noria en Irak qui pouvait soulever jusqu’à 153 000 litres par heure (34 000 gallons/h), ou 2 550 litres par minute (560 gallons/min). Cela est comparable à la production des norias modernes en Asie de l’est, qui peuvent soulever jusqu’à 288 000 litres par heure (63 000 gallons/h), ou 4 800 litres par minute (1 100 gallons/min).

Les utilisations industrielles des moulins à eau dans le monde islamique remontent au 7ème siècle, tandis que les moulins à eau à roues horizontales et à roues verticales étaient tous deux largement utilisés au 9ème siècle. Une variété de moulins à eau industriels ont été utilisés dans le monde islamique, y compris les moulins à grains, décortiqueurs, scieries, moulins à Navires, moulins à Timbres, aciéries, sucreries et moulins à marée. Au 11ème siècle, toutes les provinces du monde islamique avaient ces moulins à eau industriels en activité, d’al-Andalus et D’Afrique du Nord au Moyen-Orient et en Asie centrale., Les ingénieurs musulmans et Chrétiens ont également utilisé des vilebrequins et des turbines à eau, des engrenages dans les moulins à eau et les machines d’élévation de l’eau, et des barrages comme source d’eau, utilisés pour fournir de l’énergie supplémentaire aux moulins à eau et aux machines d’élévation de l’eau. Les moulins à foulon et les aciéries se sont peut-être répandus de l’Espagne islamique à L’Espagne chrétienne au 12ème siècle. Des moulins à eau industriels ont également été utilisés dans de grands complexes industriels construits en Al-Andalus entre le 11ème et le 13ème siècle.

Les ingénieurs du monde islamique ont développé plusieurs solutions pour atteindre le rendement maximal d’une roue à eau., Une solution consistait à les monter sur des piles de ponts pour profiter de l’augmentation du débit. Une autre solution était le shipmill, un type de moulin à eau alimenté par des roues hydrauliques montées sur les côtés des navires amarrés au milieu du cours d’eau. Cette technique a été utilisée le long du Tigre et de L’Euphrate en Irak au 10ème siècle, où de grands moulins à navires en teck et en fer pouvaient produire 10 tonnes de farine de maïs chaque jour pour le grenier à blé de Bagdad. Le mécanisme de volant d’inertie, qui est utilisé pour lisser la livraison de puissance d’un dispositif d’entraînement à une machine entraînée, a été inventé par Ibn Bassal (fl., 1038-1075) D’Al-Andalus; il a été le pionnier de l’utilisation du volant dans la saqiya (pompe à chaîne) et la noria. Les ingénieurs Al-Jazari au 13ème siècle et Taqi al-Din au 16ème siècle ont décrit de nombreuses machines d’élévation d’eau inventives dans leurs traités technologiques. Ils ont également utilisé des roues hydrauliques pour alimenter une variété d’appareils, y compris diverses horloges à eau et automates.

développements modernesModifier

roue Hydrauliquemodifier

un développement récent de la roue breastshot est une roue hydraulique qui intègre efficacement des systèmes de régulation automatique., L’Aqualienne en est un exemple. Il génère entre 37 kW et 200 kW d’électricité à partir d’un débit d’eau de 20 m3 (710 pi) avec une hauteur de 1 à 3,5 m (3 à 11 pi). Il est conçu pour produire de l’électricité sur les sites des anciens moulins à eau.