サジェビアン水車は、フランスの水文学技術者であり、エコール・サントラル・デ・アーツ・エ・マニュファクチュール（École Centrale des Arts et Manufactures ）の卒業生でもあるアルフォンス・サジェビアンによって発明された水車の一種です。当時最も効率的な胸水車の一つであり、低落差運転時には、実用例において最大90%の効率を達成しました。
デザイン
伝統的な胸掛け水車は、車輪の縁に固定された一連の平らな羽根で構成されています。羽根は通常、車輪の半径に沿ってまっすぐ外側を向くように取り付けられていました。水車から流れ込んだ水は、回転側の一点から車輪に流れ込み、羽根に当たって運動量を与えます。そして、水の重さが重力によって車輪を下方に引っ張ります。このように、胸掛け水車は水の重さと運動量の両方から動力を引き出します。胸掛け水車の効率は最大50%に達し、一般的な下掛け水車では約30%でした。
フランスで水車の設計を改良する広範な取り組みの中で、ジャン・シャルル・ド・ボルダは、効率は水車に入る水と出る水の相対速度の関数であることを発見しました。水車に入る水の速度は水源の関数であるため、水車からより多くの力を引き出す鍵は、排出水の速度を可能な限り低下させることです。彼はまた、システムに入る水が、様々なメカニズムによって水車に到達する前に減速されることにも気づきました。彼は、水車設計のこれらの側面を改善することで、大幅な改善が期待できると示唆しました。[ 1 ]
従来のブレストショット方式では、水は導水路の端から流れ落ち、水車の羽根に落ちます。これに対し、サゲビアン水車は、水が水路を通って水平に流れ込みます。水車の羽根は角度が付けられており、流水に垂直に流れ込みます。水車の内側は開放されているため、水は水路へと流れ上がり、空気圧によって流れが妨げられることはありません。水車が30度から45度ほど回転し、低高度の放水路へと流れ込むと、水はすぐに再び流れ出ます。[ 2 ]
サジェビアンは1850年頃に最初の車輪を製作し、1851年にはロンケロールの製粉所で6～7馬力のフルサイズ版を製作しました。試験の結果、この車輪は約85%の効率で動作することが実証され、当時のどの設計よりも優れていました。蒸気機関の時代であった当時、これはあまり注目されませんでしたが、1857年までに17台の車輪が稼働し始め、人々の注目を集め始めました。1861年12月の試験では、あるモデルの効率が103%と示唆されましたが、新しい測定器によってこの値は93%と依然として優れた数値にまで低下しました。 1868年までに、北フランスでは60台以上のサジェビアン水車が使用されるようになり、 1875年にはフランス科学アカデミーからフルネロン賞が授与されました。[ 3 ]クアランタとミュラー（2017年）が実施した現代のテストでは、最大84％の効率が示されました（https://www.youtube.com/watch?v=f-AfK2Bl4NY）。
参照
- ポンスレットホイール、アンダーショット設計を改良した同様のコンセプト
参考文献
注記
参考文献
- テリー・レイノルズ著『百人より強い：垂直水車の歴史』 JHU Press、2003年
- Quaranta, E. および Muller, G (2017)、「超低落差水力発電用 Sagebien および Zuppinger 水車」、Journal of Hydraulic Research
