水排查看源代码讨论查看历史
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水排是中国古代汉族劳动人民的一项伟大的发明，是机械工程史上的一大发明，约早于欧洲一千多年。建武七年（公元三十一年），杜诗创造了利用水力鼓风铸铁的机械水排，引 这种钢材的制作方法。[1]
最初的鼓风设备叫人排，用人力鼓动。继而用畜力鼓动，因多用马，所以也叫马排。直到杜诗时改用水力鼓动，称水排。
背景
在金属冶炼中，为了使燃料充分燃烧，以提高冶炼或浇铸金属的熔炉的炉温，一般都有鼓风设备。鼓风技术如何，是衡量冶金水平的重要标志。向炉中压送空气的装置，称为“排”。最初的“排”是牛皮袋，以后演变为由活塞送风的风箱。在炉前并排放几只“橐”（皮囊）列成一排，冶铸鼓风之动力主要是人力、畜力，即“人排”与“马排”。水排是利用水力驱动的一种鼓风机，水排的出现，是我国古代冶铁技术的重大创新。汉光武帝建武七年（31年），南阳郡太守杜诗造水排，用于冶铁铸造。水排能加大风量、提高风压，增强风力在炉中的穿透力，提高冶炼强度，扩大炉缸，加高炉身，增大有效容积，较原来用人力、畜力鼓风省力而功效大。韩暨用水排冶铁，比用马排利益多得三倍。其法宋朝时失传。中国国家博物馆有复原模型。
结构
杜诗创制的水排，具体的结构当时缺乏记载，一直到元朝王祯在他著的《王祯农书》中，才对水排作了详细的介绍。 “其制，当选湍流之侧，架木立铀，作二卧轮；用水激下轮。则上轮所用弦通缴轮前旋鼓，棹枝一侧随转。其棹枝所贯行桄而推挽卧铀左右攀耳，以及排前直木，则排随来去， 揙冶甚速，过于人力。”——王帧《农书》
选择湍急的河流的岸边，架起木架，在木架上直立一个转轴，上下两端各安装一个大型卧轮，在下卧轮（水轮）的轮轴四周装有叶板，承受水流，是把水力转变为机械转动的装置；在上卧轮的前面装一鼓形的小轮（“旋鼓”），与上卧轮用“弦索”相联（相当于传送皮带）；在鼓形小轮的顶端安装一个曲柄，曲柄上再安装一个可以摆动的连杆，连杆的另一端与卧轴上的一个“攀耳”相联，卧轴上的另一个攀耳和盘扇间安装一根“直木”（相当于往复杆）。这样，当水流冲击下卧轮时，就带动上卧轮旋转。由于上卧轮和鼓形小轮之间有弦索相连，因此上卧轮旋转一周，可使鼓形小轮旋转几周，鼓形小轮的旋转又带动顶端的曲柄旋转，这就使得和它相连的连杆运动，连杆又通过攀耳和卧轴带动直木往复运动，使排扇一启一闭，进行鼓风。