Poncelet Rad

Frerk Anger April 7, 2016 P 5 0
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Der Poncelet Rad ist eine Art von Wasserrad von Jean-Victor Poncelet erfunden während der Arbeit an der École d'Anwendung in Metz. Es etwa verdoppelt die Effizienz der bestehenden unterWasserRäder durch eine Reihe von Detailverbesserungen. Die erste Poncelet Rad wurde im Jahre 1838 gebaut, und das Design wurde schnell in Frankreich üblich. Obwohl das Design war eine große Verbesserung gegenüber bestehenden Designs, weitere Verbesserungen in der Turbinen-Design machte die Poncelet Rad überholt von der Mitte des Jahrhunderts.

Design

Traditionellen unterWasserRäder bestehen aus einer Reihe von an der Felge eines Rades befestigt, flachen Schaufeln. Die Schaufeln waren in der Regel angebracht, so dass sie gerade aus entlang des Radius des Rades gegenüber. Wenn Wasser aus dem millstock floss hinter dem Rad, traf es die Klingen, und etwas an Schwung wurde auf das Rad übertragen wird. Doch ein Großteil davon wurde von der Klinge reflektiert und als Wärme verloren. Dieser Prozess war nicht effizient; viel von der ursprünglichen Geschwindigkeit im Wasser verblieben in ihr, so dass potentielle Energie nicht eingefangen. Typische unter Räder waren rund 30% effizienter.

Jean Charles de Borda war der erste, direkt charakterisieren die Effizienz der Wasserräder durch den Vergleich der Geschwindigkeiten von Wasser vor und nach dem Treffen, das Rad. Poncelet war mit dieser Arbeit vertraut und auf die Suche nach Möglichkeiten, um das Design zu verbessern. Er erklärte, dass "Nachdem auf diese reflektiert, so schien es mir, dass wir diese doppelte Bedingung durch Ersetzen der geraden Klingen der gewöhnlichen Rädern mit gekrümmten oder zylindrischen Schaufeln, präsentieren ihre Konkavität auf die aktuelle erfüllen konnte."

Sein Entwurf verwendet gekrümmten Schaufeln so positioniert, das Wasser erreicht die Klinge flach auf seinem Rand anstatt der Seite. Dies eliminiert das "bounce", die Leistung von der typischen Design beraubt. Stieg das Wasser bis in den Kanal zwischen den Klingen für ungefähr 15 Grad einer Drehung, und dann entleert wieder heraus nach weiteren 15 Grad, wo es fallengelassen aus dem Kanal, über die Kurve der Schaufel weiteren Impuls zu verleihen. Zu der Zeit, es verlassen musste das Wasser fast keine Geschwindigkeit nach links. Er schätzte, dass praktische Räder würden so hoch wie 80% bei niedriger Geschwindigkeit Ströme, und 70% für die Hochgeschwindigkeits diejenigen, die Eimer zu schnell füllen erreichen.

Poncelet entwickelte das Design im Jahr 1823 und baute ein kleines Modell im Jahr 1824, die 72% Leistungsfähigkeit unter Beweis gestellt. Mehrere kommerzielle Modelle folgten, einschließlich einer großen Anlage in Metz, die 33% mehr Leistung abgegeben als die traditionelle Rad er ersetzt, trotz Umsetzung nur ein Teil des Designs. Er veröffentlichte eine längere Papier auf die Gestaltung im Jahre 1826, und eine viel detailliertere Version in 1827. Der Entwurf gewann einen Prix de Mecanique von der Französisch Akademie der Wissenschaften, der die Finanzierung der Entwicklung des Wasserrades wurden auch vergeben mehrere andere Designs ähnliche Auszeichnungen.

Poncelet Rädern wurde in Frankreich und Deutschland, in denen unter Designs waren üblich üblich. Die raumgreifende Installation von Dampfmaschinen und Wasserturbinen führte jedoch zu der Poncelet Rad fallen vom Gebrauch.

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