История на хидравлика
1.1. Кратка история на хидравлика
В исторически план Хидравлика е един от най-старите науки в света. Археологическите проучвания показват, че дори и за 5000 години преди новата ера в Китай, а след това и в други страни на древния свят намери описанието на устройството на различни хидротехнически съоръжения, представени под формата на рисунки (първа рисунка). Естествено е, че всички изчисления на тези сгради не е направена, и всички те са построени на базата на практически умения и правила.
Първите индикации за научен подход към решаване на проблемите на хидравлични
Въпреки това, само основната работа на Санкт Петербург академия на науките Daniila Bernulli и Leonarda Eylera който е живял през XVIII век, е създадена солидна основа, върху която да се базира на модерна хидравлика. През XIX-XX век значителен принос за хидродинамиката, въведена "бащата на руската авиация" Николай Egorovich Жуковски.
Роля на хидравлика в модерна техника не може да се надценява. Всяка кола, самолети, морски плавателен съд не може без използването на хидравлични системи. Добавете тук изграждането на язовирни стени, тръби, канали, бентове. На производството просто не може без хидравлични преси, които да развиват огромни усилия. И тук е един интересен факт от историята на изграждането на Айфеловата кула. Преди окончателно да установи мулти-т стоманена конструкция на кулата на бетонния фундамент, той даде строго вертикално положение с помощта на четири хидравлични преси, монтирани под всеки крак.
Хидравлика човек преследва навсякъде: по време на работа, у дома, в страната, в обществения транспорт. Самото естество на човека подканени хидравлично устройство. Heart - помпата, черния дроб - филтъра, бъбреците - предпазни вентили и кръвоносните съдове - тръби с обща дължина от около 100 000 km в човешкото тяло. Сърцето ни помпи на ден 60 тона кръв (това е цялата железопътна резервоара!).
Някои от принципите на хидростатиката са били установени още Архимед. Хидродинамика също се отнася до възникването на древния период, но формирането като наука Г. започва от средата на 15 .. когато Леонардо да Винчи лабораторни експерименти, инициирани експерименталния метод в Г. в 16-17 мл. Stevin С., и В. Г. Галилей Па хидростатиката бази разработени като наука и Е. Torricelli даде добре познати формула за скорост на поток от отвора за флуид. В dalneyshemI. Newton изразена основните принципи на вътрешното триене в течности. През 18-ти век. Бернули и Ойлер разработен общите уравнения на движение на идеална течност. послужи като основа за по-нататъшно развитие на хидромеханика и G. Въпреки това, използването на тези уравнения (както и по-късно, предложен уравненията на движение на вискозна течност) за решаване на практически проблеми са довели до задоволителни резултати само в няколко случая, в това отношение, тъй като края на 18 век. Много учени и инженери (Chezy A., A. Дарси A., Bazin, Weisbach Yu и сътр.) Емпирично изследвани движението на водата в различни конкретни случаи, като G. обогатен значителен брой емпирична формула. Създаден от т. За. Практически Г. все се отдалечава от теоретични хидродинамика. Налице е сближаване между двамата до края на 19 век. което води до образуването на нови възгледи за движението на течността. въз основа на структурата на изследването на потока. Особено да се споменат произведения на О. Рейнолдс. позволи по-дълбоко вникване в сложния процес на недвижими флуиден поток и физическата природа на хидравлично съпротивление и положи основите за изучаване на турболенция. След това учение, благодарение на изследвания от L. Prandtl и Karman, доведоха до създаването на полу-емпирични теории на турбулентност. получи широка практическо приложение. За този период принадлежат на проучването N. Е. Zhukovskogo. от които най-голямата стойност на Г. имал работа на хидравличния удар и движението на подземните води. През 20-ти век. бързото нарастване на хидротехническото строителство. електроенергийната система. gidromashinostroeniya. както и въздухоплаване технология доведе до интензивно развитие на града, който се характеризира с синтез на теоретични и експериментални методи. Голям принос за развитието на града е изработен от сови. учени (работа N. N. Pavlovskogo, L. S. Leybenzona, МА Velikanova и др.).
Практическото значение на хидравлика е увеличил поради нуждите на съвременните технологии в борбата с транспортирането на течности и газове за различни цели, както и да ги използват за различни цели. Ако по-рано той учи само един течност - вода, в съвременните условия все повече и повече внимание се отделя на изучаването на законите за движение на сгъстени течности (масло и неговите продукти), природен газ, както и така наречените нееднороден .. не-нютонови течности. Промяна и изследователски методи и решения за хидравлични проблеми. Сравнително наскоро тя е фокусирана G. чисто емпирични зависимости, справедливо вода и често само в тесни граници на изменение на скоростта, температурата, геометрични параметри на потока; Сега всички все по-важни общи закони, приложими за всички течности, които отговарят на изискванията на теория сходство и така нататък. Отделните случаи могат да се видят в резултат на общи модели. Г. постепенно се превръща в един от разделите на прилагането на общата наука за движението на флуидите - механика на флуидите.
Хидравлика - науката, която изучава законите на равновесието и механичното движение на течността и да се разработят методи за прилагането на тези закони, за решаване на проблемите на инженерната практика.
Хидравлика като механика на флуидите, хидростатиката е разделена на, в която течни закони равновесни изследвани, кинематика течност изследва връзката между геометричните характеристики на движение и време (скорост и ускорение), и хидро която изучава движение по отношение на съществуващите сили.
Думата "хидравликата" от гръцки произход - hydōr (вода) и авлос (тромпет), какво означава това - на потока на вода през тръбите. В момента, темите, разгледани в хидравлика, обхващат движението на водата, а не само през тръбите, но също така и в открити канали (канали, реки), в различни вода, дренаж (канализация) и хидротехнически съоръжения, подземни води, както и движението на други течности ( масло, масло, различни решения и т. т.) в тръби и съоръжения.
Хидравлика, като се има предвид законите на баланса на течностите и движение, се основава на такива науки като висша математика, физика, теоретична механика и дескриптивна геометрия. На свой ред, хидравличната система е основата за хидравлично изчисление в курсовете "помпа и вентилатор станция", "Хидрология, Хидрометрия и хидротехнически съоръжения",, "Доставяне на води на промишлени предприятия", "канализационни системи, пречиствателни станции", "Отводнителни системи" Вода "индустрия предприятия "," Санитарно оборудване на сгради "," Автоматизация на водоснабдителни и канализационни съоръжения "," Отопление и вентилация "," Експлоатация на водоснабдяването и канализацията ", както и в kursovom и степен проектиране.
Развитие на Хидравлика като наука е тясно свързана с мъжа от елементите на природата, като например вода. Водата от древни времена е била използвана не само за пиене, но и за напояване и шофиране прост механизъм. Реки и канали, послужили като пътища за кораби и лодки, естествени и изкуствени препятствия, предпазва от атаки от врагове. Следи от древни цивилизации са намерени по бреговете на Тигър и Ефрат в Месопотамия, Инд в Индия, Нил в Египет, Хуан Хо в Китай, в Кавказ и в Централна Азия. В тези места за години 4000-1000 BC. д. stoilis напоителни системи в областта на язовирната стена и мелницата на реките. В Рим 6 века преди новата ера. д. Построена е водоснабдителна система, останки от които са оцелели и до днес. И преди повече от хиляда години в Централна Азия е построена Shahrudskaya поливна система, както и действащ в момента. В България, в XVII век. е построена Vyshnevolotskaya водна система, която е от другата страна на река Волхов, илменита, Mstu, Tsnu, Tvertsa и Волга чрез канали и шлюзове свързват Балтийско море с Каспийско море. Тези примери показват, че човечеството има достатъчно високо за времето си технология и някои познания по практически хидравлика за решаване на съответните технически проблеми.
На първо място, ние знаем, научна работа в областта на хидравликата е дело на Архимед "На Плаващи обекти", написана 250 години преди новата ера. д. По-късно, в епохата на феодализма, не е имало значителна хидравлични изследвания, въпреки че на практика води строителство продължава да расте.