De hidraulic (din greacă: ὑδραυλικός (hydraulikos) de rădăcină ὕδωρ (hydor, greacă pentru apă) și αὐλός (AULOS, adică pipe) este o tehnologie și știință aplicată în scopul studiului proprietăților mecanice ale lichidelor și a fluidelor . fluid mecanica este o știință fundamentală care stă la baza teoretică de sisteme hidraulice. Inginerie utilizează sistemele hidraulice pentru generarea, controlul și transmiterea puterii prin utilizarea de lichide sub presiune. Subiecții studiului de sisteme hidraulice acoperă aspecte științifice și de inginerie. inginerie hidraulică este în cauză cu conceptele de debit în țevi , proiectarea barajelor , a microfluidicelor și pompelor . Principiile hidraulice sunt, de asemenea, utilizate în biologie în corpul uman, de exemplu sistemul cardiovascular . Hidraulica de suprafață liberă este ramura hidraulică care studiază debitele fluxurile de suprafață. iber, cum ar fi râurile , canalele , lacurile , estuarele și mările .
În trecut, hidraulica desemna știința care învață să măsoare, să dirijeze și să ridice apa. Mașinile hidraulice se referă în principal la pompele utilizate în acest scop. Hidraulica era atunci responsabilitatea managerului fântânii și a lucrătorilor săi specializați: pompieri , specializați în fabricarea și întreținerea pompelor, și instalatori , specializați în modelarea plumbului.
Louis Vicat îi va da o semnificație suplimentară, hidraulicitatea desemnând calitatea mortarelor , tencuielilor , varului și cimentelor care se pot așeza sub apă.
În prezent, cuvântul hidraulic desemnează două domenii diferite:
Domeniile de studiu pe care le oferă includ mai multe domenii:
Cuvântul hidraulic provine din cuvântul grecesc ὑδϱαυλικός ( hydraulikos ) care provine din ὕδϱαυλος care înseamnă organ de apă care la rândul său derivă din ὕδωϱ ( apă ) și αὐλός ( țevi ).
În lumea mediteraneană, primii mari maeștri ai acestei științe au fost Heron din Alexandria și Ctesibios . Așadar, acesta din urmă a perfecționat clepsidra , a inventat un lift de marfă și un organ hidraulic , hidraulul.
În general, fluidul utilizat în sistemele hidraulice ( apă sau ulei ) este incompresibil. O presiune este aplicată fluidului printr-un piston într-un cilindru , provocând o presiune echivalentă cu un alt piston care furnizează energia. Dacă aria celui de-al doilea piston este mai mare decât cea a primului, atunci forța exercitată de al doilea piston este mai mare decât cea aplicată primului piston. Acesta este principiul presei hidraulice , care a fost descoperit în 1650 de Blaise Pascal și implementat în 1785 de Joseph Bramah .
Unul dintre fondatorii hidraulicii moderne a fost Benedetto Castelli , elev al Galileo Galilei .
Compresia unui gaz eliberează căldură , care este energie irosită. Cu cât este mai mare presiunea , cu atât este mai mare căldura degajată. Randamentul este, prin urmare, mai mic.
În schimb, cu un lichid incompresibil (ulei, apă), căldura eliberată în timpul presurizării se datorează doar fricțiunii (deplasarea lichidului) și crește puțin cu presiunea. Se obțin astfel randamente care sunt considerabil mai mari decât cele obținute cu sistemele de aer comprimat .
Pierderea de energie datorată circulației unui fluid depinde de: lungimea conductei, diametrul conductei, obstacolele în mișcarea fluidului, viteza acestuia, densitatea fluidului (apă: 1000 g / aer necomprimat: 1,3 g / l).
Dar, deoarece scurgerile de aer au adesea efecte neglijabile, nu este cazul scurgerilor de ulei (poluare, risc de incendiu etc.) sau a scurgerilor de apă (oxidarea încăperilor învecinate etc.).
Există mai multe tipuri de studii hidraulice. Aceste studii constau în calcularea înălțimilor apei și a vitezei de curgere într-o secțiune umedă. Toate aceste studii utilizează ecuații precum Manning-Strickler, Bernouilli, Colebrook sau Barré Saint Venant . Este posibilă clasificarea studiilor hidraulice în funcție de complexitatea modelelor utilizate:
Instrumentele de modelare sunt numeroase și adesea plătite, dar există programe gratuite precum HEC-RAS sau EPANET. Codurile de calcul ale acestor instrumente sunt la fel de eficiente ca instrumentele plătite, dar interfața este mai puțin bine funcționată.
În legislația franceză (codul urbanistic), autorizațiile de construire sau autorizațiile de planificare sunt procesate cu o cerere de studiu hidraulic sau aviz hidraulic pentru a explica administrației gestionarea apei de ploaie pentru viitorul proiect. Unele proiecte pot fi, de asemenea, supuse codului de mediu, în funcție de importanța și impactul lor asupra mediului acvatic. Liderii proiectului trebuie apoi să valideze un fișier numit dosarul „legea apei” pe baza unui studiu hidraulic.
O rețea hidraulică este formată de obicei din: