Vauhtipyörä on yksinkertainen pyörivä pyörä, jota käytetään energian varastointiin tai jonkin vakauttamiseen. Sen varastoima energia on yhtä suuri kuin sen hitausmomentti. akselit, joihin kohdistuu vaihtelevaa painetta, kuten mäntämoottorit tai mäntäpumput. Vakauttava vaikutus johtuu vauhtipyörästä, joka vastustaa sen pyörimisnopeuden muutoksia.
Vauhtipyöriä käytetään tehon tallennuslaitteina suuritehoisissa tieteellisissä kokeissa, jotka tuottavat ei-hyväksyttävän voimakkaan piikin, jos poistat virran sähköverkosta. Tällaiset vauhtipyöräakut voivat toimia tyhjiössä estääkseen ilman kitkasta aiheutuvan energianhukan, ja niitä nopeutetaan ajoittain uudelleen kompensoidakseen lämmön ja tärinän aiheuttaman energian häviämisen vuoksi menetetty pyörimisnopeus. Hyvät vauhtipyörän rakenteet poistavat mahdollisimman vähän lämpöä ja tärinää ja säilyttävät energian kohdesovellukseen.
Vauhtipyörä varastoi erilaisia määriä energiaa sen massasta ja pyörimisnopeudesta riippuen. Esimerkiksi polkupyörän pyörän massa on noin 1 kg (2.2 lb), halkaisija noin 70 cm (28 tuumaa) ja pyörimisnopeus on noin 150 rpm (kierrosta minuutissa). Tämä lisää varastoitua energiaa 15 J (joulea). Harkitse seuraavaksi pyörää junassa, joka liikkuu nopeudella 60 km / h (37 mph), jonka massa on 942 kg (2,076 lb), halkaisija 1 m (3.3 jalkaa) ja pyörimisnopeus 318 rpm. Tämän vauhtipyörän pyörimisenergia olisi noin 64 kJ (kilojoulea), noin 43,000 XNUMX kertaa suurempi kuin pyörän pyörä.
Energian varastointiin tarkoitettujen vauhtipyöräakkujen energia on paljon suurempi kuin molemmat edelliset esimerkit, pääasiassa äärimmäisten pyörimisnopeuksien vuoksi. Yksi esimerkki vauhtipyöräyrityksestä Ottawassa on 100 kg (220 lb) massa, halkaisija 60 cm (27 tuumaa) ja pyörimisnopeus 20,000 rpm. Tämä vauhtipyöräakku voi tallentaa noin 10 MJ (megajoulea), joka riittää sytyttämään 100 100 watin hehkulamppua 1,000 sekunnin ajan. Tämä vauhtipyörän akku ei ole paljon suurempi kuin jääkaappi. Vielä suurempi vauhtipyörä, jota käytetään sähkötehon varmuuskopiona, voi pitää 100 MJ tehoa. Tämäntyyppisiä vauhtipyöriä voivat käyttää kasinot, sairaalat, konesalit tai teollisuus virran ylläpitämiseksi vian tai syöttövaihtelujen sattuessa.