Su değirmeni

Su değirmeni, hidrolik güç kullanan bir değirmen türüdür. Su değirmeninde, öğütme, yalpalama veya çekiçleme gibi mekanik işlemleri yapmak için su çarkı veya su türbini kullanılmaktadır. Bu tür işlemler, un, ahşap, kâğıt, tekstil ve birçok metal ürün de dahil olmak üzere birçok maddi ürünün üretiminde gereklidir. Su değirmenleri öğütme değirmenleri, hızar, kağıt değirmenleri, tekstil değirmenleri, çekiçli değirmenler, gezici çekiçli değirmenler, haddehaneler ve tel çekme değirmenlerini içerebilir.

Dikey dönüşlü su değirmeni, Braine-le-Château, Belçika (12. yüzyıl)
Lyme Regis su değirmeni iç tasarımı, Birleşik Krallık (14. yüzyıl)

Su değirmenlerini sınıflandırmanın ana yollarından biri değirmenin dönüş şekline bakmaktır (dikey veya yatay). Dikey su değirmenleri dişli mekanizması vasıtasıyla dikey bir su çarkı ile beslenirken, yatay su değirmenleri böyle bir mekanizmaya sahip olmayan yatay bir su çarkı ile donatılmıştır. Eski tip su değirmenlerinin daha fazla türü vardır. Bu türler suyun değirmenin neresine çarptığına bağlı olarak belirlenir; altından geçen su ile çalışan değirmen, değirmenin içinden geçen su ile çalışan değirmen, breastshot ve geri tepmeli su çarkı değirmenleri. Su değirmenlerini sınıflandırmanın başka bir yolu da konumlarıyla ilgili temel özelliklere bakmaktır: gelgit değirmenleri gelgit hareketini kullanır; gemi değirmenleri ise gemideki su değirmenleridir.

Tarihçe

Batı dünyası

Su değirmenin iki ana mekanizması olan su çarkı ve dişli mekanizmasını Yunanlar keşfetmiştir.[1]

Su ile çalışan değirmen çarkından bahseden en eski kaynak Bizantiyonlu mühendis Filon'un Pneumatica ve Parasceuastica adlı teknik tezleridir.[2] Britanyalı teknoloji tarihçisi M.J.T. Lewis'e göre, Filon'un bahsettiği su değirmenleri MÖ 3. yüzyıla tarihlenmektedir.[3] Ptolemaios Krallığı'nda çizilmiş Helenistik duvar resminde sakia dişlisinin tamamen gelişmiş olduğu görülmektedir.[4]

Lewis, yatay dönüşlü su değirmeninin ilk MÖ 3. yüzyılın ilk yarısında Bizantion'daki (İstanbul) Yunan kolonileri tarafından yapıldığını, dikey dönüşlü su değirmeninin ise MÖ 240'lı yıllarda İskenderiye'de yapıldığını belirtmektedir.[5]

Yunan coğrafyacı Strabon, Coğrafya kitabında Pontus kralı VI. Mithridatis'in Cabira'daki (Tokat) sarayının yakınlarında buğday değirmenlerinin olduğunu yazmıştır.

Romalı mühendis Vitruvius, MÖ 1. yüzyılda ilk kez su değirmeninin teknik detaylarını vermiştir.[6] Aynı zamanda su gücüyle çalışan yoğurma makinelerini de tanımlamıştır.[7]

Selanikli Antipater, MÖ 20 - MS 10 arası bir tarihte üstten su alarak çalışan bir ileri düzey su değirmeninden bahsetmiştir.[8] Tahıl öğütmede kullanılan bu makineyi insan gücünü azalttığı için övmüştür.[9]

Romalı ansiklopedici Büyük Plinius, Naturalis Historia adlı eserinde su gücüyle çalıştırılan çekicin İtalya'nın çoğu bölgesinde kullanıldığını yazmıştır.[10] Roma'nın Suriye eyaletindeki Antakya antik kentinde MS 74'e tarihlenen bir dinkleme makinesi bulunmuştur.[11]

MS 2. yüzyıla tarihlenen Güney Fransa'daki Barbegal Değirmenler Kompleksi, "antik dünyadaki en kuvvetli mekanik güç" olarak tanımlanmıştır.[12] Üstten su alarak çalışan 16 değirmenden oluşan kompleks, 4 un değirmeni gücüne eşitti. Günde 4.5 ton un öğüten değirmen kompleksi, o dönemde Arles'te yaşayan 12.500 kişiye yetecek ekmeğin üretilmesini sağlıyordu.[13] Benzer bir su değirmeni kompleksi Roma'daki Janiculum tepesinde de bulunmaktaydı. Roma halkının un ihtiyacını gideren kompleks, İmparator Aurelianus tarafından Aurelianus Surları'na dahil edilecek kadar önemli görülmüştür.

MS 3. yüzyıla tarihlenen Hierapolis'teki taş değirmeni krank ve biyel kolunun birlikte kullanıldığı ilk mekanizmadır.[14] Efes ve Ceraş'ta bulunan taş değirmenleri MS 6. yüzyıla tarihlenmektedir.[15] Ausonius'un MS 4. yüzyılda yazdığı edebi metinlere göre, su gücüyle çalışan mermer testereler kullanılmaktaydı. Bu testereler günümüzde Almanya sınırlarında kalan Moselle Nehri'nin suyunu kullanmaktaydı. Anadolu'da yaşayan Hristiyan aziz Nissalı Gregor da Roma İmparatorluğu'nun birçok yerinde su gücünün farklı şekillere kullanıldığını belirtmiştir.[16]

MS 3. yüzyılın sonları veya MS 4. yüzyılın başlarında tarihlenen, bilinen en eski türbinle çalışan değirmen ise Roma'nın Afrika eyaletinin Tunus şehrinde bulunmuştur.[17]

Büyük Plinius'a göre su değirmenleri o dönemde genellikle tahıldan un elde etmek için kullanılıyordu. Bununla beraber dinkleme ve mermer şekillendirme gibi endüstriyel kullanımları da mevcuttu.[18]

Uzakdoğu dünyası

Su çarkı Çin'de MS 30'lu yıllardan sonra bulunmuştur. O dönemde su çarkları demir döküm ve astronomik gözlemler (Zhang Heng'in yaptığı su saatli gözlem cihazı) yapmak için kullanılmaktaydı.[19][20][21][22][23] Her ne kadar Britanyalı sinolog ve kimyager Joseph Needham su değirmenlerinin MS 1. yüzyılda Çin'de kullanıldığını söylediyse de, MS 5. yüzyıla kadar Çin'de su değirmenlerinin kullanıldığını belirten yazılı kaynak bulunmamıştır.[24] MS 488 yılında Çinli matematikçi ve mühendis Zu Chongzhi, İmparator Wu tarafından belgelenen Çin'deki ilk su değirmenini yapmıştır.[25]

Galeri
  • Alttan su alarak çalışan değirmen modeli, MÖ 1. yüzyıl. Verimliliği 18. yüzyıldan önce %20 idi, günümüzde %50-60 arası verimlilikte çalışmakta[6]
  • Üstten su alarak çalışan değirmen modeli, MÖ 1. yüzyıl. %80-90 arası verimlilikte çalışmakta.[8]
  • Breastshot değirmen modeli, MS 3. yüzyıl. %50-60 arası verimlilikte çalışmakta.

Kaynakça
  1. Oleson 1984, ss. 325ff.; Oleson 2000, ss. 217–302; Donners, Waelkens & Deckers 2002, ss. 10−15; Wikander 2000, ss. 371−400
  2. Oleson 2000, s. 233
  3. M. J. T. Lewis, Millstone and Hammer: the origins of water power (University of Hull Press 1997)
  4. Oleson 2000, ss. 234, 270
  5. Wikander 2000, ss. 396f.; Donners, Waelkens & Deckers 2002, s. 11; Wilson 2002, ss. 7f.
  6. Tanımda altından akan suyun gücüyle çalışan bir dişli mekanizmasını açıklamıştır.Wikander 2000, ss. 373f.; Donners, Waelkens & Deckers 2002, s. 12
  7. Wikander 2000, s. 402
  8. Wikander 2000, s. 375; Donners, Waelkens & Deckers 2002, s. 13
  9. Lewis, p. vii.
  10. Wikander 1985, s. 158; Wikander 2000, s. 403; Wilson 2002, s. 16
  11. Wikander 2000, s. 406
  12. Kevin Greene, "Technological Innovation and Economic Progress in the Ancient World: M.I. Finley Re-Considered", The Economic History Review, New Series, Vol. 53, No. 1. (Feb., 2000), pp. 29-59 (39)
  13. "La meunerie de Barbegal". 17 Ocak 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Ağustos 2020.
  14. Ritti, Grewe & Kessener 2007, s. 161
  15. Ritti, Grewe & Kessener 2007, ss. 149–153
  16. Wilson 2002, s. 16
  17. Wilson 1995, ss. 507f.; Wikander 2000, s. 377; Donners, Waelkens & Deckers 2002, s. 13
  18. Lewis, passim.
  19. Needham (1986), Volume 4, Part 2, pp. 390–392
  20. de Crespigny 2007, s. 184
  21. Needham (1986), Volume 4, Part 2, 370.
  22. de Crespigny 2007, s. 1050
  23. Needham (1986), Volume 4, Part 2, 88–89.
  24. Needham (1986), Volume 4, Part 2, 396–400.
  25. Needham (1986), Volume 4, Part 2, 400.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.