السر في امتلاك طواحين الهواء لثلاث شفرات فقط!

هل تساءلت يوماً، لماذا كل الطواحين بثلاث شفرات ؟
معظم الناس ان لم يكن جميعهم يعلم بأن الطواحين الهوائية مكونة من ثلاث شفرات فقط، ولكن لماذا ثلاث شفرات وليس اربع أو خمس شفرات، ولماذا لا نزيد عدد الشفرات بشكل كبير لتعطي هذه الطواحين طاقة اكبر وبالتالي تزيد من فعاليتها !
لماذا ثلاث شفرات فقط؟
يقوم عمل مضخات المياه على الاعتماد على مضخات تحتوي على عدد كبير من الشفرات وتتحرك هذه الشيفرات بواسطة الهواء، وغالباً ما تغطي هذه الشفرات كامل سطح المضخة، لكن بنفس الوقت تعتمد التوربينات الهوائية على عدد محدد من الشفرات وهو ثلاث شفرات فقط، ولا تغطي هذه الشفرات الا جزء يسير من مساحة سطحها الكلي، لكن لماذا تستخدم مضخات المياه عدد كبير من الشفرات بينما الطواحين ثلاثة فقط ؟
مضخات المياه تحتاج الى طاقة كبيرة لتعمل وذلك لوجود ضغط عالي وزائد، ومظهرها الخارجي يلائم هذا الضغط ولكن كفاءتها تقل عندما يتم استخدامها بالطريقة العادية، فمضخات المياه تعمل باداء عالي عن زيادة الضغط عليها وشكلها وشفراتها تلائم هذا الضغط، بينما طواحين الهواء او التوربينية فيحدث هناك اصطدام ما بين الشفرة وما بين ضغط الهواء الناشىء من الشفرة الاخرى امامها، فيؤدي هذا الى انخفاض كفاءتها في حالة السرعة الشديدة وتفقد كثيراً من فعاليتها ونجاعتها.
وكلما كان عدد الشفرات في طواحين الهواء اكثر، يزداد الاصطدام ما بين الشفرة وضغط الهواء المتكون من الشفرة الاخرى وهكذا، وكل هذا يلعب دوراً كبيرا في تحديد العدد الامثل من الشفرات الواجب وجودها على طاحونة الهواء.
هناك شيء يُسمى الزخم الزاوي في المحور الرأسي ويعتمد هذا الزخم على وضعية الشفرة، فيختلف الزخم حسب اذا ما كانت الشفرات افقية او عمودية، وبعد اجراء التجارب اللازمة تبين ان هذا الزخم يبقى ثابتاً فقط في حال وجود ثلاث شفرات، وعند تحرك احد شفرات الطاحونة فان الشفرة الاخرى تتحرك بشكل مائل، مما يقلل من الاصطدام ويجعل الشفرات تتحرك بكل راحة.