Un ceas hidraulic este un ceas de tip vechi, care face posibilă indicarea timpului de la curgerea, printr-un orificiu mic, a unui lichid conținut într-un recipient.
De la început, în Antichitate , lichidul folosit este apa, de unde și denumirea uneori „ceas de apă”. Mai târziu am putut găsi ceasuri cu mercur , în special în scrierile arabe sau chinezești , dar faptul este aparent anecdotic.
Primele ceasuri hidraulice au provenit din clepsidra simplă care a fost asociată cu un indicator de timp, mai mult sau mai puțin sofisticat (în principal scară gradată); De-a lungul secolelor, vom întâlni diferite tipuri de ceasuri hidraulice, monumentale sau nu, cu complicații pentru a anima schițe sau a lovi, de exemplu, o anumită oră.
Astăzi, imaginația umană creează încă câteva exemplare originale care merită evidențiate.
Pentru o prezentare rapidă a acestor mașini, consultați pagina Ceas (horologium) .
În latină, un ceas hidraulic este tradus prin horologium ex aqua sau aqua horologium și uneori chiar și prin solar .
În greacă , ceasul hidraulic, ca și ceasul solar, este numit cel mai adesea ώρολόγιον .
Pentru informații, traducerea în engleză, water clock se referă la clepsydra și ceasurile hidraulice spre deosebire de tradiția franceză, care tinde să dea numele de clepsydra oricărui instrument hidraulic care să permită traducerea unui timp (durată sau măsurare).
TipologiePutem distinge mai multe tipuri de ceasuri hidraulice, în funcție de designul lor:
Toate după nume trebuie să indice ora .
De la originea clepsidrei, omul a observat că viteza curgerii apei din vază depindea de înălțimea fluidului conținut în interior și, într-o măsură mai mică, de temperatura acestuia. Să analizăm debitul, neglijând temperatura.
curgereLuați în considerare un vas de formă verticală constantă, un cilindru, de exemplu, care conține un fluid, cum ar fi apa sau mercurul. Un mic orificiu către baza recipientului, în peretele său subțire, permite lichidului să curgă. Acest flux nu este constant; depinde de înălțimea fluidului de deasupra orificiului.
Dacă notăm: v viteza de curgere, h înălțimea fluidului, g accelerația gravitației și d debitul, s secțiunea orificiului și k coeficientul de contracție, avem:
Formule în care viteza de curgere v este dată de formula lui Torricelli ; se poate vedea, de asemenea, că debitul d este o funcție a coeficientului k (luăm în general k = 0,6) și a vitezei și, prin urmare, a înălțimii fluidului, astfel debitul este variabil pe tot fluxul.
ProblematicUn ceas hidraulic, pentru a indica ora, trebuie:
1.1.1. Alimentare cu preaplin.
1.1.2. Flux de sifon plutitor.
1.2. Profil pentru flux constant.
2. Absolvențe calibrate.
În ceea ce privește influența temperaturii asupra debitului, sa constatat că aceste mașini au mers puțin mai repede vara decât iarna. Acest lucru se datorează căderilor de presiune, care variază în funcție de vâscozitate , care în sine variază în funcție de temperatură (mai mare la temperatură scăzută). Pentru a evita aceste variații specifice, ceasurile au fost plasate în clădiri aproximativ izoterme.
Evoluția ceasurilor hidraulice cu caracteristicile lor va fi grupată într-o ordine aproximativ cronologică corespunzătoare diferitelor perioade ale istoriei noastre, de la Antichitate până la timpurile moderne, și anume:
: document utilizat ca sursă pentru acest articol.