กังหันน้ำ

กังหันน้ำ เป็นเครื่องจักรกลในการเปลี่ยนพลังงานของการไหลของน้ำ หรือการตกของน้ำไปสู่พลังงานรูปอื่น ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาพลังงานน้ำ ในยุคกลาง กังหันน้ำถูกใช้เป็นเครื่องมือในโรงงานอุตสาหกรรมในหลายประเภททั่วโลกในลักษณะเดียวกับกังหันลม ตัวอย่างของโรงงานที่ใช้กังหันน้ำได้แก่ โรงโม่แป้ง รวมถึงโรงงานกระดาษ กังหันน้ำประกอบไปด้วยวงล้อไม้หรือเหล็ก และใบกังหันที่จัดเรียงในแนวรอบของวงล้อนั้น โดยทั่วไปวงล้อจะวางในแนวดิ่งในลักษณะขวางกับทางไหลของน้ำ

เขื่อนพลังงานน้ำนั้นสามารถถูกเรียกได้ว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่พัฒนาต่อมาจากความคิดของกังหันน้ำ โดยนำการไหลของน้ำในแนวดิ่งมาใช้ประโยชน์

 ประเภทของกังหันน้ำ 
ประเภทของกังหันน้ำจะแบ่งเป็นสองประเภทหลักตามหลักการทำงานตามหลักฟิสิกส์คือ รีแอกชัน และ อิมพัลส์

 กังหันรีแอกชัน (reaction turbine)  กังหันที่ทำงานโดยความดันของน้ำที่เคลื่อนที่ผ่านกังหันจะเปลี่ยนมาเป็นพลังงาน ตามหลักการของกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันข้อที่ 3 โดยกังหันน้ำรีแอกชันจะถูกใช้งานในบริเวณที่เฮดของน้ำต่ำ โดยแบ่งเป็น ประเภทเฮดต่ำ (<30 เมตร/ 98 ฟุต) และประเภทเฮดระดับกลาง (30-300 เมตร/ 98-984 ฟุต)

 กังหันอิมพัลส์ (impulse turbine)  กังหันที่ทำงานโดยเปลี่ยนความเร็วของน้ำด้วยหัวฉีดและเมื่อน้ำกระแทกกับใบกังหันจะเกิดโมเมนตัมทำให้ใบพัดหมุน การทำงานของกังหันประเภทนี้ใช้หลักการของกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันข้อที่ 2 โดยกังหันประเภทอิมพัลส์จะถูกใช้งานในบริเวณที่เฮดของน้ำสูง (>300 เมตร/ 984 ฟุต)

 การออกแบบและการใช้งาน 


การเลือกกังหันนั้นสำหรับพื้นที่นั้นจะเลือกตามไฮดรอลิกเฮดเป็นหลัก และอัตราการไหลของน้ำ ซึ่งโดยทั่วไป กังหันอิมพัลส์จะถูกเลือกใช้ในบริเวณที่มีเฮดสูง และกังหันรีแอกชันจะถูกเลือกใช้ในบริเวณที่มีเฮดต่ำ

 ชนิดของกังหันตามระดับของเฮด 
 ประเภทกังหัน  H = ระดับเฮดในหน่วยเมตร กังหันวงล้อ  0.2 < H < 4    กังหันสกรูของอาร์คิมิดีส  1 < H < 10 กังหันแคปแลน  2 < H < 40กังหันเทอร์โกhttps://en.wikipedia.org/wiki/Turgo_turbine 15 < H < 300 กังหันฟรานซิส 10 < H < 350 กังหันเพลตัน  50 < H < 1300

 ดูเพิ่ม 
 ระหัด
 ระหัดใบพัด

 อ้างอิง 

 Wilson, Andrew (1995), "Water-Power in North Africa and the Development of the Horizontal Water-Wheel", Journal of Roman Archaeology 8: 499–510

หมวดหมู่:กังหัน
หมวดหมู่:พลังงานน้ำ