Istoria Hidraulică
1.1. O scurtă istorie a Hidraulică
Istoric Hidraulica este una dintre cele mai vechi științe din lume. Studiile arheologice arată că, chiar și pentru 5000 de ani î.Hr., în China, și apoi în alte țări ale lumii antice descrierea dispozitivului de diferite structuri hidraulice, prezentate sub formă de desene (primul desen). Este firesc ca orice calcule ale acestor clădiri nu a fost făcut, și toate acestea au fost construite pe baza unor abilități practice și reguli.
Primele indicații cu privire la abordarea științifică pentru rezolvarea problemelor hidraulice
Cu toate acestea, numai activitatea de bază din Sankt-Petersburg Academia de Științe Daniila Bernulli și Leonarda Eylera care a trăit în secolul al XVIII-lea, a creat o bază solidă pe care să se bazeze o sisteme hidraulice moderne. În secolele XIX-XX o contribuție semnificativă la hidrodinamica, a introdus „părintele aviației ruse“ Nikolay Egorovich Zhukovsky.
Rolul sisteme hidraulice în ingineria modernă nu poate fi supraestimată. Orice masina, aeronave, nave maritime nu se poate face fără utilizarea sistemelor hidraulice. Adăugați aici construirea de baraje, canale, canale, stăvilare. Pe producție pur și simplu nu se poate face fără prese hidraulice capabile de a dezvolta un efort imens. Și aici este un fapt interesant din istoria construcției Turnul Eiffel. Înainte de a stabili în mod definitiv structura de oțel cu mai multe tone a turnului pe fundație de beton, a dat o poziție strict verticală cu ajutorul a patru prese hidraulice, instalate sub fiecare picior.
Persoana Hidraulică urmărește peste tot: la locul de muncă, acasă, în țară, în transportul public. Însăși natura omului a determinat dispozitiv hidraulic. Heart - pompa, ficatul - filtrul, rinichii - valvele de siguranta, vasele sanguine - conductele cu o lungime totală de aproximativ 100 000 km corpul uman. Pompe inima noastra pe zi 60 de tone de sânge (acesta este întregul rezervor de cale ferată!).
Unele dintre principiile hidrostaticii au fost stabilite mai multe Arhimede. Hidrodinamică se referă de asemenea la apariția perioadei antice, dar formarea ca știință G. începe de la mijlocul anilor 15 .. când Leonardo da Vinci experimente de laborator a inițiat metoda experimentală în G. în 16-17 cc. Stevin S. și baze B. G. Galilei Pascal hidrostatica dezvoltat ca știință și E. Torricelli a dat formula bine-cunoscut pentru viteza fluidului care curge din orificiu. În dalneyshemI. Newton a exprimat principiile fundamentale ale frecării interne în fluide. În secolul al 18-lea. Bernoulli și Euler a dezvoltat ecuațiile generale ale mișcării unui fluid ideal. a servit ca bază pentru dezvoltarea în continuare a hidromecanică și G. Cu toate acestea, utilizarea acestor ecuații (precum și a propus ca mai târziu ecuațiile de mișcare a unui fluid vâscos), pentru a rezolva probleme practice au condus la rezultate satisfăcătoare numai în câteva cazuri, în acest sens, încă din secolul al 18-lea. Mulți oameni de știință și ingineri (Chezy A., A. Darcy, A., Bazin, Weisbach Yu și colab.) A studiat empiric mișcarea apei în diferite cazuri particulare, prin care G. îmbogățit număr considerabil de formule empirice. Creat de T. Despre. Practic G. din ce în ce se deplasează departe de hidrodinamica teoretice. A existat o apropiere între cele două până la sfârșitul secolului al 19-lea. având ca rezultat formarea de noi puncte de vedere asupra mișcării fluidului. bazat pe structura studiului de curgere. Deosebit de demn de lucrări ale lui O. Reynolds menționează. a permis o înțelegere mai profundă a procesului complex al fluxului de fluid real, iar natura fizică a rezistenței hidraulice și a pus bazele pentru studiul mișcării turbulente. Ulterior, această învățătură, datorită cercetării de L. Prandtl și Karman, a dus la crearea unor teorii semi-empirice de turbulență. a primit o largă aplicare în practică. Pentru această perioadă aparțin studiului N. E. Zhukovskogo. din care cea mai mare valoare pentru G. a avut de lucru de șoc hidraulic și circulația apelor subterane. În secolul al 20-lea. creșterea rapidă a ingineriei hidraulice. sistem de putere. gidromashinostroeniya. precum și tehnologia de aviație a dus la dezvoltarea intensivă a orașului, care se caracterizează printr-o sinteză a metodelor teoretice și experimentale. mare contribuție la dezvoltarea orașului se face bufnițelor. oamenii de știință (lucrare N. N. Pavlovskogo, L. S. Leybenzona, MA Velikanova și colab.).
Semnificația practică a sisteme hidraulice a crescut ca urmare a nevoilor tehnologiei moderne în abordarea transportul lichidelor și gazelor pentru diferite scopuri, și să le utilizeze pentru o varietate de scopuri. Dacă mai devreme a studiat doar un singur lichid - apă, în condiții moderne de mai multă atenție este acordată studierii legilor mișcării fluidelor vâscoase (petrol și produsele sale), gaze naturale, și așa-numitele non-uniform .. fluide non-newtoniene. Modificarea și de cercetare metode și soluții de probleme hidraulice. Relativ recent sa concentrat G. relații pur empirice, numai apa echitabilă și adesea numai în limite înguste de variație a vitezei, temperatura, parametrii de curgere geometrice; acum toate legile generale ce în ce mai importante aplicabile tuturor lichidelor care îndeplinesc cerințele teoriei similaritate și așa mai departe. Cazurile individuale pot fi văzute ca o consecință a modelelor generalizate. G. transformat treptat într-una dintre secțiunile aplicării științei generale a mișcării fluidelor - mecanica fluidelor.
Hidraulică - știința care studiază legile echilibrului și mișcarea mecanică a fluidului și de a dezvolta metode de aplicare a acestor legi pentru a rezolva problemele de practică de inginerie.
Hidraulica ca mecanica fluidelor, hidrostatica este împărțit în, în care legile de echilibru lichid studiate, cinematicii fluid studiat relația dintre caracteristicile geometrice ale mișcării și timpului (viteză și accelerație) și hidrodinamică care studiază mișcarea în ceea ce privește forțele existente.
Cuvântul „hidraulic“ de origine greacă - hydor (apă) și Aulos (trompeta), ceea ce înseamnă - fluxul de apă prin conducte. În prezent, subiectele abordate în sistemele hidraulice, acoperă circulația apei, nu numai prin conducte, dar, de asemenea, în canale deschise (canale, râuri), într-o varietate de apă, drenaj (canalizare) și a structurilor hidraulice, a apelor subterane, precum și mișcarea altor fluide ( ulei, unt, diverse soluții și m. p.) în conducte și instalații.
Hidraulică, având în vedere legile echilibrului hidric și mișcare, se bazează pe științe, cum ar fi matematica, fizica mai mare, mecanică teoretică și geometrie descriptivă. La rândul său, sistemul hidraulic este baza de calcul hidraulic în cursurile de „pompă și stația de suflante“, „Hidrologia, Hidrometrie și structuri hidraulice“, industria de „apa“, „alimentarea cu apă a întreprinderilor industriale“, „canalizare și epurare a apelor uzate“, „Sisteme de drenaj întreprinderi „“ Instalații sanitare a clădirilor „“ automatizare de alimentare cu apă și instalații sanitare „“ încălzire și ventilație „“ Exploatarea de alimentare cu apă și canalizare“, precum și în kursovom și gradul de proiectare.
Dezvoltarea Hidraulică ca știință este strâns legat de omul de elementele naturii, cum ar fi apa. Apa a fost utilizată din cele mai vechi timpuri, nu numai pentru băut, ci și pentru irigații și de conducere a unui mecanism simplu. Râuri și canale, a servit drept căi navigabile pentru nave și bărci, bariere naturale și artificiale, protejează de atacurile de inamici. Urme ale civilizațiilor antice se găsesc pe malurile Tigrului și Eufratului în Mesopotamia, Indus în India, Nil în Egipt, Huang Ho în China, în Caucaz și în Asia Centrală. În aceste locuri pentru anii 4000-1000 BC. e. sisteme de irigare stoilis în domeniile barajului și moara de pe râuri. În Roma 6 a.Chr. e. Sistemul de alimentare cu apă a fost construit, resturile care au supraviețuit până în ziua de azi. Și în urmă cu mai mult de o mie de ani în Asia Centrală a fost construit sistemul de irigare Shahrudskaya, și care acționează acum. În România, în secolul al XVII-lea. a fost construit sistemul de apă Vyshnevolotskaya, care este peste râul Volhov, ilmenit, Mstu, Tsnu, Tvertsa și Volga prin canale și încuietori lega Marea Baltică cu Marea Caspică. Aceste exemple arată că omenirea are o suficient de mare pentru că tehnologia de timp și unele cunoștințe de sisteme hidraulice practice pentru a rezolva problemele tehnice relevante.
În primul rând, știm, activitatea științifică în domeniul hidraulicii a fost lucrarea lui Arhimede Pe corpurile plutitoare“, scrisă de 250 de ani înainte de Hristos. e. Mai târziu, în epoca feudalismului, nu a existat nici studii hidraulice semnificative, cu toate că, practic, construcții de apă a continuat să crească.