Waterrad

zoals in alle machines is roterende beweging efficiënter in wateropwekkers dan oscillerende. In termen van krachtbron kunnen waterwielen worden gedraaid door menselijke of dierlijke kracht of door de waterstroom zelf. Waterwielen zijn er in twee basisontwerpen, ofwel voorzien van een verticale of een horizontale as. Het laatste type kan worden onderverdeeld, afhankelijk van waar het water raakt de wiel peddels, in overshot, breastshot en undershot wielen., De twee belangrijkste functies van waterwielen waren historisch water-heffen voor irrigatiedoeleinden en malen, in het bijzonder van graan. In het geval van horizontale asfrezen is een systeem van tandwielen vereist voor de krachtoverbrenging, die verticale asfrezen niet nodig hebben.

Western worldEdit

Grieks-Romeinse worldEdit

De Oude Grieken vonden het waterrad uit en waren, samen met de Romeinen, de eersten die het in bijna alle hierboven beschreven vormen en functies gebruikten, inclusief de toepassing ervan voor watermolens., De technologische doorbraak vond plaats in de technisch geavanceerde en wetenschappelijk georiënteerde Hellenistische periode tussen de 3de en 1ste eeuw voor Christus.

water-lifting

het waterwiel met compartiment bestaat uit twee basisvormen: het wiel met compartiment (Latijns timpaan) en het wiel met compartiment velg of een velg met afzonderlijke, aangehechte containers. De wielen konden worden gedraaid door mannen die aan de buitenkant trapten of door dieren met behulp van een sakia-uitrusting., Hoewel het tympaan een grote ontladingscapaciteit had, kon het het water slechts tot minder dan de hoogte van zijn eigen straal tillen en had het een groot draaimoment nodig om te roteren. Deze constructietekorten werden overwonnen door het wiel met een gecompartimenteerde velg die een minder zwaar ontwerp was met een hogere lift.

De vroegste literaire verwijzing naar een door water aangedreven, gecompartimenteerd wiel komt voor in de technische verhandeling Pneumatica (hfdst. 61) van de Griekse ingenieur Philo van Byzantium (ca. 280-220 v.Chr.). In zijn Parasceuastica (91.,43-44), adviseert Philo het gebruik van dergelijke wielen voor het onderdompelen van belegeringsmijnen als een defensieve maatregel tegen vijandelijke sapping. Gecompartimenteerde wielen lijken de keuze te zijn geweest voor het afvoeren van droogdokken in Alexandrië Onder het bewind van Ptolemaeus IV (221-205 v.Chr.). Verschillende Griekse papyri uit de 3de tot 2de eeuw v.Chr. vermelden het gebruik van deze wielen, maar geven geen verdere details. Het niet-bestaan van het apparaat in het Oude Nabije Oosten vóór de verovering van Alexander kan uit zijn uitgesproken afwezigheid van de anders rijke oosterse iconografie op irrigatiepraktijken worden afgeleid., In tegenstelling tot andere waterhefinstallaties en pompen uit die periode kan de uitvinding van het gecompartimenteerde wiel echter niet worden herleid tot een bepaalde Hellenistische ingenieur en kan het in de late 4e eeuw v.Chr. zijn gemaakt in een landelijke context, weg van de metropool Alexandrië.

De vroegste afbeelding van een gecompartimenteerd wiel is afkomstig van een grafschildering in Ptolemeïsch Egypte dat dateert uit de 2e eeuw v.Chr., Het toont een paar yoked ossen die het stuur besturen via een sakia gear, wat hier ook voor het eerst wordt bevestigd. Het Griekse sakia gear systeem is al volledig ontwikkeld tot het punt dat “moderne Egyptische apparaten zijn vrijwel identiek”. Er wordt aangenomen dat de wetenschappers van het museum van Alexandrië, destijds het meest actieve Griekse onderzoekscentrum, mogelijk betrokken zijn geweest bij de uitvinding. Een episode uit de Alexandrijnse oorlog in 48 v.Chr. vertelt hoe Caesar ‘ s vijanden aangepaste waterwielen gebruikten om zeewater van verhoogde plaatsen te gieten op de positie van de gevangen romeinen.,rond 300 N. Chr. werd de noria uiteindelijk geïntroduceerd toen de houten compartimenten werden vervangen door goedkope keramische potten die aan de buitenkant van een open frame werden gebonden.de Romeinen gebruikten waterwielen op grote schaal in mijnbouwprojecten, met enorme waterwielen uit de Romeinse tijd in plaatsen als het huidige Spanje. Het waren omgekeerde waterraderen ontworpen voor het ontwateren van diepe ondergrondse mijnen. Verschillende van dergelijke apparaten worden beschreven door Vitruvius, met inbegrip van de omgekeerde overshot water-wiel en de Archimedische schroef., Vele werden gevonden tijdens de moderne mijnbouw in de kopermijnen van Rio Tinto in Spanje, een systeem waarbij 16 boven elkaar gestapelde wielen werden gebruikt om water op ongeveer 80 meter van de mijnput te tillen. Een deel van zo ‘ n wiel werd gevonden in Dolaucothi, een Romeinse goudmijn in Zuid-Wales in de jaren 1930 toen de mijn kort werd heropend. Het werd zo ‘ n 160 meter onder het oppervlak gevonden, dus moet het deel zijn geweest van een soortgelijke sequentie als die ontdekt in Rio Tinto., Sinds kort is het koolstof gedateerd op ongeveer 90 N. CHR. en aangezien het hout waaruit het is gemaakt veel ouder is dan de diepe mijn, is het waarschijnlijk dat de diepe mijnen misschien 30 tot 50 jaar later in bedrijf waren. Het is duidelijk uit deze voorbeelden van drainage wielen gevonden in verzegelde ondergrondse galerijen in wijd gescheiden locaties dat het bouwen van water wielen was goed binnen hun mogelijkheden, en dergelijke verticale water wielen vaak gebruikt voor industriële doeleinden.,

Watermolen

indirect bewijs uit het werk van de Griekse technicus Apollonius van Perge, de Britse historicus van de technologie M. J. T. Lewis dateert het verschijnen van de verticale as watermolen aan het begin van de 3e eeuw v.Chr., en de horizontale as watermolen rond 240 v. Chr., met Byzantium en Alexandrië als de aangewezen plaatsen van uitvinding. Een watermolen wordt gemeld door de Griekse geograaf Strabon (ca., 64 v. Chr. – 24 N. Chr.) te hebben bestaan ergens vóór 71 v. Chr. in het paleis van de Pontiaanse koning Mithradates VI Eupator, maar de exacte constructie kan niet worden afgeleid uit de tekst (XII, 3, 30 C 556).

De eerste duidelijke beschrijving van een geared Watermolen biedt de Romeinse architect Vitruvius aan het eind van de 1e eeuw v.Chr. die vertelt over het sakia gearing system als toegepast op een watermolen., Vitruvius ‘ verslag is bijzonder waardevol omdat het laat zien hoe de Watermolen tot stand is gekomen, namelijk door de combinatie van de afzonderlijke Griekse uitvindingen van het tandwiel en het waterwiel tot één effectief mechanisch systeem voor het benutten van waterkracht. Het waterwiel van Vitruvius wordt beschreven als ondergedompeld in de waterloop, zodat de peddels kunnen worden aangedreven door de snelheid van het stromende water (x, 5.2).,

ongeveer dezelfde tijd verschijnt het bovenschot wiel voor het eerst in een gedicht van Antipater van Thessalonica, dat het prijst als een arbeidsbesparend apparaat (IX, 418.4-6). Het motief wordt ook overgenomen door Lucretius (ca. 99-55 v.Chr.) die de rotatie van het waterrad vergelijkt met de beweging van de sterren op het firmament (V 516)., Het derde horizontale-assige type, het breastshot waterrad, komt in archeologisch bewijs tegen het einde van de 2e eeuw n. Chr. context in Centraal-Gallië. De meeste opgegraven Romeinse watermolens waren uitgerust met een van deze wielen die, hoewel complexer om te bouwen, veel efficiënter waren dan het verticale-as waterwiel. In de 2de eeuw na Christus Barbegal watermill complex werd een reeks van zestien overgeschoten wielen gevoed door een kunstmatig aquaduct, een proto-industriële graanfabriek die is aangeduid als “de grootste bekende concentratie van mechanische kracht in de oude wereld”.,

in Romeins Noord-Afrika werden verschillende installaties van ongeveer 300 N.Chr. gevonden waar verticale aswaterwielen met schuine bladen werden geïnstalleerd op de bodem van een met water gevulde cirkelas. Het water van de molen-race die tangentieel de put binnenkwam creëerde een wervelende waterkolom die het volledig ondergedompelde wiel deed werken als echte waterturbines, de vroegst bekende tot nu toe.,

navigatie

behalve het gebruik bij het frezen en verhogen van water, pasten antieke ingenieurs het paddled waterwiel toe voor automaten en in navigatie. Vitruvius (x 9.5–7) beschrijft multi-geared paddle wielen werken als een schip kilometerteller, de vroegste in zijn soort., De eerste vermelding van peddelwielen als voortstuwingsmiddel komt uit het 4de–5de eeuwse militaire verhandeling de Rebus Bellicis (hoofdstuk XVII), waar de anonieme Romeinse auteur een oorlogsschip beschrijft.

vroeg-Middeleeuws Europadit

oude waterwieltechnologie ging onverminderd door in de vroeg-middeleeuwse periode, waar het verschijnen van nieuwe documentairegenres zoals juridische codes, monastieke handvesten, maar ook hagiografie gepaard ging met een sterke toename van verwijzingen naar watermolens en wielen.,het vroegste verticale wiel in een getijdenmolen is afkomstig uit het 6e-eeuwse Killoteran bij Waterford, Ierland, terwijl het eerste bekende horizontale wiel in zo ‘ n soort molen afkomstig is van het Ierse kleine eiland (ca. 630). Wat het gebruik in een Noorse of Griekse molen betreft, werden de oudst bekende horizontale wielen opgegraven in de Ierse Ballykilleen, daterend uit ca. 636.het vroegste opgegraven waterrad aangedreven door getijdenenergie was de Nendrum Monastery mill in Noord-ierland, die gedateerd is op 787, hoewel een mogelijke eerdere molen dateert uit 619., Getijdenmolens kwamen veel voor in estuaria met een goed getijdebereik in zowel Europa als Amerika, meestal met onderdoorgeschoten wielen.

Cisterciënzer kloosters maakten in het bijzonder uitgebreid gebruik van waterwielen om watermolens van vele soorten aan te drijven., Een vroeg voorbeeld van een zeer groot waterrad is het nog bestaande wiel aan het begin van de 13e eeuw echte Monasterio de Nuestra Senora de Rueda, een cisterciënzer klooster in de Aragon regio van Spanje. Korenmolens (voor maïs) waren ongetwijfeld de meest voorkomende, maar er waren ook zagerijen, volmolens en molens om vele andere arbeidsintensieve taken te vervullen. Het waterrad bleef concurrerend met de stoommachine tot ver in de Industriële Revolutie. Rond de 8e tot 10e eeuw werden een aantal irrigatietechnologieën in Spanje gebracht en zo in Europa geïntroduceerd., Een van die technologieën is de Noria, wat eigenlijk een wiel is dat is uitgerust met emmers op de randapparatuur voor het hijsen van water. Het is vergelijkbaar met de undershot water wiel later vermeld in dit artikel. Het stelde boeren in staat om watermolens efficiënter aan te drijven. Volgens Thomas Glick ‘ s boek, Irrigation and Society in Medieval Valencia, de Noria waarschijnlijk afkomstig uit ergens in Perzië. Het is al eeuwenlang gebruikt voordat de technologie in Spanje werd gebracht door Arabieren die het van de Romeinen hadden overgenomen., Zo is de verdeling van de Noria op het Iberisch schiereiland “in overeenstemming met het gebied van gestabiliseerde Islamitische nederzetting”. Deze technologie heeft een diepgaand effect op het leven van boeren. De Noria is relatief goedkoop te bouwen. Zo konden boeren in Europa efficiënter land bewerken. Samen met de Spanjaarden verspreidde de technologie zich naar de nieuwe wereld in Mexico en Zuid-Amerika na de Spaanse expansie

binnenlandse inventaris van Engelse molens c., 1086Edit

De vergadering bijeengeroepen door Willem van Normandië, gewoonlijk aangeduid als de “Domesday” of doomsday survey, nam een inventaris op van alle potentieel belastbare goederen in Engeland, waaronder meer dan zesduizend molens verspreid over drieduizend verschillende locaties.

Lokatiesedit

het geselecteerde type waterwiel was afhankelijk van de locatie. Over het algemeen als slechts kleine hoeveelheden water en hoge watervallen beschikbaar waren zou een molenmaker ervoor kiezen om een overgeschoten wiel te gebruiken., De beslissing werd beïnvloed door het feit dat de emmers zelfs een klein volume water konden vangen en gebruiken. Voor grote hoeveelheden water met kleine watervallen zou het onderdoorschot wiel zijn gebruikt, omdat het beter aan dergelijke omstandigheden was aangepast en goedkoper te bouwen. Zolang deze watervoorziening overvloedig was, bleef de kwestie van efficiëntie irrelevant. Tegen de 18e eeuw, met een toegenomen vraag naar energie in combinatie met beperkte waterlocales, werd de nadruk gelegd op efficiëntie schema.,in de 11e eeuw waren er delen van Europa waar de exploitatie van water gemeengoed was. Het waterrad wordt verstaan actief hebben gevormd en voor altijd veranderd de vooruitzichten van westerlingen. Europa begon de overgang van menselijke en dierlijke spierarbeid naar mechanische arbeid met de komst van het waterrad. Medievaliste Lynn White Jr. beweerde dat de verspreiding van levenloze krachtbronnen een welsprekend bewijs was van de opkomst van het westen van een nieuwe houding ten opzichte van macht, werk, natuur en bovenal technologie.,door het gebruik van waterkracht konden de landbouwproductiviteit, voedseloverschotten en de grootschalige verstedelijking vanaf de 11e eeuw toenemen. Het nut van waterkracht motiveerde Europese experimenten met andere energiebronnen, zoals wind-en getijdenmolens. Waterwielen beïnvloedden de bouw van steden, meer bepaald grachten. De technieken die zich in deze vroege periode ontwikkelden, zoals stroomstoring en de aanleg van kanalen, zetten Europa op een hydraulisch gericht pad, zo werd bijvoorbeeld de watervoorziening en irrigatietechnologie gecombineerd om de toevoerkracht van het wiel te wijzigen., Ter illustratie van de mate waarin er een grote mate van technologische innovatie was die voldeed aan de groeiende behoeften van de feodale staat.

toepassingen van het waterwiel edit

werd de Watermolen gebruikt voor het Malen van graan, het produceren van meel voor brood, mout voor bier, of grof meel voor pap. Hammermills gebruikt het wiel te bedienen hamers. Een type was fulling mill, die werd gebruikt voor het maken van doek., De trip hammer werd ook gebruikt voor het maken van smeedijzer en voor het bewerken van ijzer in nuttige vormen, een activiteit die anders arbeidsintensief was. Het waterrad werd ook gebruikt in de papierfabricage, waarbij materiaal tot pulp werd geslagen. In de 13e eeuw verbeterden watermolens voor het hameren in heel Europa de productiviteit van de vroege staalproductie. Samen met de beheersing van buskruit, waterpower leverde Europese landen wereldwijd militair leiderschap vanaf de 15e eeuw.,

Europa uit de 17e en 18e eeuwdit

Millwrights maakte een onderscheid tussen de twee krachten, impuls en gewicht, die lang voor het Europa van de 18e eeuw aan het werk waren in waterraderen. Fitzherbert, een 16e-eeuwse landbouwschrijver, schreef “druieth the wheel as well as with the weight of the water as with strengthe”. Leonardo da Vinci besprak ook waterkracht en merkte op: “de klap is geen gewicht, maar prikkelt een kracht van gewicht, bijna gelijk aan zijn eigen kracht”., Echter, zelfs de realisatie van de twee krachten, gewicht en impuls, verwarring bleef over de voor-en nadelen van de twee, en er was geen duidelijk begrip van de superieure efficiëntie van gewicht. Voor 1750 was het onzeker welke macht dominant was en werd algemeen begrepen dat beide krachten met gelijke inspiratie onder elkaar opereerden. Het waterrad leidde tot vragen over de wetten van de natuur, in het bijzonder de wetten van de kracht., Evangelista Torricelli ’s werk op water wielen gebruikt een analyse van Galileo’ s werk op vallende lichamen, dat de snelheid van een water ontspruiten uit een opening onder zijn hoofd was precies gelijk aan de snelheid een druppel water verworven in vallen vrij van dezelfde hoogte.

Industrial Europedit

het waterwiel was een drijvende kracht achter de vroegste stadia van industrialisatie in Groot-Brittannië., In slaghamers en hoogovenbalgen werden op Water werkende zuigerapparaten gebruikt. Richard Arkwright ‘ s waterframe werd aangedreven door een waterrad.het krachtigste waterwiel dat in het Verenigd Koninkrijk werd gebouwd, was het 100 pk waterwiel van Quarry Bank Mill bij Manchester. Een hoog borstschot ontwerp, het werd met pensioen in 1904 en vervangen door een aantal turbines. Het is nu gerestaureerd en is een museum dat open is voor het publiek.het grootste werkende waterrad op het Britse vasteland heeft een diameter van 15,4 m en werd gebouwd door de Winton company uit Caernarfon., Het is gevestigd in de Dinorwic workshops van het National Slate Museum in Llanberis, Noord-Wales.het grootste waterrad ter wereld is het Laxey-wiel (ook bekend als Lady Isabella) in het dorp Laxey, Isle of Man. Het is 72 voet 6 inches (22,10 m) in diameter en 6 voet (1,83 m) breed en wordt onderhouden door Manx National Heritage.de ontwikkeling van waterturbines tijdens de industriële revolutie leidde tot een verminderde populariteit van waterwielen., Het belangrijkste voordeel van turbines is dat het vermogen om hoofd harnas is veel groter dan de diameter van de turbine, terwijl een waterwiel niet effectief harnas hoofd groter dan zijn diameter. De migratie van waterwielen naar moderne turbines duurde ongeveer honderd jaar.

North AmericaEdit

waterwielen werden gebruikt voor het aandrijven van zagerijen, korenmolens en voor andere doeleinden tijdens de ontwikkeling van de Verenigde Staten., Het waterrad met een diameter van 12 meter in McCoy, Colorado, gebouwd in 1922, is een van de vele die water ophief voor irrigatie uit de Colorado rivier.

twee vroege verbeteringen waren wielophanging en velgoverbrenging. De wielophanging is op dezelfde manier gebouwd als een fietswiel, waarbij de velg onder spanning van de naaf wordt gedragen – dit leidde tot grotere lichtere wielen dan het vorige ontwerp waar de zware spaken onder druk stonden. Velgoverbrenging houdt in dat een gekerfd wiel aan de velg of de omhulsel van het wiel wordt toegevoegd., Een stub tandwiel schakelde de velg-tandwiel en nam de kracht in de molen met behulp van een onafhankelijke lijn as. Dit verwijderde de rotatiespanning van de as, die dus lichter zou kunnen zijn, en zorgde ook voor meer flexibiliteit in de locatie van de aandrijflijn. De rotatie van de as werd aangepast ten opzichte van die van het wiel, wat leidde tot minder vermogensverlies. Een voorbeeld van dit ontwerp, ontwikkeld door Thomas Hewes en verfijnd door William Fairburn, is te zien op het gerestaureerde wiel van 1849 in het Portland Basin Canal Warehouse.,enigszins verwant waren de viswielen die gebruikt werden in het Amerikaanse noordwesten en Alaska, die zalm uit de stroom van rivieren tilde.

ChinaEdit

Chinese waterwielen hebben vrijwel zeker een aparte oorsprong, omdat er in de vroege jaren altijd horizontale waterwielen waren., Tegen ten minste de 1e eeuw na Christus, gebruikten de Chinezen van de Oostelijke Han-dynastie waterwielen om graan in molens te verpletteren en om de zuigerbalgen aan te drijven in het smeden van ijzererts tot gietijzer.in de tekst die bekend staat als De Xin Lun geschreven door Huan Tan rond 20 na Christus (tijdens de usurpatie van Wang Mang), staat dat de legendarische mythologische koning bekend als Fu Xi degene was die verantwoordelijk was voor de stamper en mortel, die evolueerde tot de tilt-hammer en vervolgens trip hammer apparaat (zie trip hammer)., Hoewel de auteur spreekt van de mythologische Fu Xi, geeft een passage van zijn schrijven een aanwijzing dat het waterrad in de 1e eeuw n.Chr. in China wijdverbreid werd gebruikt (Wade-Giles spelling):

Fu HSI vond de stamper en mortel uit, wat zo nuttig is, en later werd het zo slim verbeterd dat het hele gewicht van het lichaam gebruikt kon worden voor het trappen op de TUI, waardoor de efficiëntie tien keer werd verhoogd.., Daarna werd de kracht van de dieren—ezels, muildieren, ossen en paarden—met behulp van machines toegepast en werd ook waterkracht gebruikt om te slaan, zodat het voordeel honderdvoudig werd vergroot.

In het jaar 31 ad gebruikte de ingenieur en Prefect van Nanyang, Du Shi (d. 38) een complex gebruik van het waterrad en de machines om de Blaasbalgen van de hoogoven aan te drijven om gietijzer te maken., Du Shi wordt kort genoemd in het boek van latere Han (Hou Han Shu) als volgt (in Wade-Giles spelling):

in het zevende jaar van de chien-Wu regeerperiode (31 AD) werd Tu Shih benoemd tot Prefect van Nanyang. Hij was een edelmoedig man en zijn beleid was vreedzaam, hij vernietigde de boosdoeners en vestigde de waardigheid. Goed in plannen, hij hield van de gewone mensen en wilde hun arbeid redden. Hij bedacht een waterkracht-zuiger (shui phai) voor het gieten van (ijzer) landbouwwerktuigen., Degenen die smelten en gieten hadden al de duwbalgen om hun houtskoolvuren op te blazen, en nu werden ze geïnstrueerd om het ruisen van het water (chi shui) te gebruiken om het te bedienen … Aldus kregen de mensen groot voordeel voor weinig arbeid. Ze vonden de ‘water (aangedreven) balg’ handig en namen het op grote schaal over.

waterwielen in China vonden praktische toepassingen zoals dit, evenals buitengewoon gebruik., De Chinese uitvinder Zhang Heng (78-139) was de eerste in de geschiedenis die aandrijfkracht toepaste bij het draaien van het astronomische instrument van een armillaire bol, door gebruik te maken van een waterrad. De werktuigbouwkundige Ma Jun (CA. 200-265) uit Cao Wei gebruikte ooit een waterrad om een groot mechanisch poppentheater voor de keizer Ming van Wei (r. 226-239) aan te drijven.

IndiaEdit

de vroege geschiedenis van de Watermolen in India is onduidelijk., Oude Indiase teksten dateren uit de 4e eeuw voor Christus verwijzen naar de term cakkavattaka (draaiende wiel), die commentaren uitleggen als arahatta-ghati-yanta (machine met wiel-potten bevestigd). Op basis hiervan suggereerde Joseph Needham dat de machine een noria was. Terry S. Reynolds stelt echter dat de term die in Indiase teksten wordt gebruikt dubbelzinnig is en niet duidelijk een wateraangedreven apparaat aangeeft.”Thorkild Schiøler betoogde dat het” waarschijnlijker is dat deze passages verwijzen naar een type loopvlak – of handbediende waterhefinrichting, in plaats van een water aangedreven waterhefinrichting.,volgens de Griekse historische traditie ontving India watermolens uit het Romeinse Rijk in het begin van de 4e eeuw na Christus toen een bepaalde Metrodoros “watermolens en baden, onbekend onder hen tot dan”introduceerde. Irrigatiewater voor gewassen werd geleverd met behulp van waterophogende wielen, sommige aangedreven door de kracht van de stroming in de rivier waaruit het water werd opgewekt., Dit soort waterophogingsapparaat werd gebruikt in het oude India, vóór, volgens Pacey, het gebruik ervan in het latere Romeinse Rijk of China, hoewel het eerste literaire, archeologische en picturale bewijs van het waterrad verscheen in de Hellenistische wereld.rond 1150 observeerde de astronoom Bhaskara Achārya waterophogende wielen en stelde zich voor dat zo ‘ n wiel genoeg water optilde om de stroom aan te vullen die het aandreef als een perpetuum motion machine. De bouw van waterwerken en aspecten van watertechnologie in India wordt beschreven in arabische en Perzische werken., Tijdens de middeleeuwen, de verspreiding van de Indiase en Perzische irrigatie technologieën gaf aanleiding tot een geavanceerde irrigatiesysteem dat kocht over de economische groei en hielp ook in de groei van de materiële cultuur.,

Islamitische worldEdit

Arabische ingenieurs nam de water technologie van de hydraulische samenlevingen van het oude Nabije Oosten; ze namen het waterrad al in de 7e eeuw, graven van een kanaal in de regio Basra ontdekt de overblijfselen van een waterrad dateert uit deze periode. Hama in Syrië bewaart nog steeds een aantal van zijn grote wielen, aan de rivier de Orontes, hoewel ze niet meer in gebruik zijn., Een van de grootste had een diameter van ongeveer 20 meter en zijn velg was verdeeld in 120 compartimenten. Een ander wiel dat nog steeds in gebruik is, is gevonden in Murcia in Spanje, La Nora, en hoewel het originele wiel is vervangen door een stalen, is het Moorse systeem tijdens al-Andalus verder vrijwel ongewijzigd. Sommige middeleeuwse islamitische compartimenteerde waterwielen konden water heffen tot 30 meter (100 ft)., Mohammed ibn Zakariya al-Razi ‘ s Kitab al-Hawi beschreef in de 10e eeuw een noria in Irak die maar liefst 153.000 liter per uur (34.000 imp gal/h) kon tillen, of 2.550 liter per minuut (560 imp gal/min). Dit is vergelijkbaar met de output van moderne norias in Oost-Azië, die tot 288.000 liter per uur (63.000 imp gal/h), of 4.800 liter per minuut (1.100 imp gal/min) kan tillen.

het industriële gebruik van watermolens in de islamitische wereld dateert uit de 7e eeuw, terwijl zowel horizontale als verticale watermolens in de 9e eeuw wijdverbreid werden gebruikt. Een verscheidenheid van industriële watermolens werden gebruikt in de islamitische wereld, waaronder koren, hullers, zagerijen, scheepsmolens, postzegelmolens, staalmolens, suikermolens en getijdenmolens. Tegen de 11e eeuw had elke provincie in de islamitische wereld deze industriële watermolens in bedrijf, van Al-Andalus en Noord-Afrika tot het Midden-Oosten en Centraal-Azië., Moslim en christelijke ingenieurs gebruikten ook krukassen en waterturbines, tandwielen in watermolens en wateropwekkingsmachines, en Dammen als bron van water, gebruikt om extra stroom te leveren aan watermolens en wateropwekkingsmachines. Volmolens en staalfabrieken kunnen zich in de 12e eeuw hebben verspreid van islamitisch Spanje naar Christelijk Spanje. Industriële watermolens werden ook gebruikt in grote fabriekscomplexen gebouwd in al-Andalus tussen de 11e en 13e eeuw.

De ingenieurs van de islamitische wereld ontwikkelden verschillende oplossingen om de maximale output van een waterrad te bereiken., Een oplossing was om ze te monteren aan pieren van bruggen om te profiteren van de toegenomen stroom. Een andere oplossing was de shipmill, een soort watermolen aangedreven door waterwielen gemonteerd op de zijkanten van schepen die in het midden van de stroom afgemeerd waren. Deze techniek werd gebruikt langs de Tigris en Eufraat rivieren in 10e-eeuw Irak, waar grote scheepsmolens gemaakt van teak en ijzer kon produceren 10 ton meel uit maïs elke dag voor de graanschuur in Bagdad. Het vliegwielmechanisme, dat wordt gebruikt om de stroomtoevoer van een aandrijfapparaat naar een aangedreven machine glad te strijken, werd uitgevonden door Ibn Bassal (fl., 1038-1075) van Al-Andalus; hij pionierde het gebruik van het vliegwiel in de saqiya (kettingpomp) en noria. De ingenieurs Al-Jazari in de 13e eeuw en Taqi Al-Din in de 16de eeuw beschreven vele inventieve wateropwekkingsmachines in hun technologische verhandelingen. Ze gebruikten ook waterwielen om verschillende apparaten aan te drijven, waaronder verschillende waterklokken en automaten.

moderne ontwikkelingenedit

hydraulisch wieledit

een recente ontwikkeling van het borstschot wiel is een hydraulisch wiel dat effectief automatische regelsystemen bevat., De Aqualienne is een voorbeeld. Het genereert tussen 37 kW en 200 kW elektriciteit uit een 20 m3 (710 cu ft) waterstroom met een kop van 1 tot 3,5 m (3 tot 11 ft). Het is ontworpen om elektriciteit te produceren op de sites van voormalige watermolens.