الهيدروليكا، عبارة عن فرع من فروع العلوم الذي يهتم بالتطبيقات العملية للسوائل ، في المقام الأول السوائل ، في الحركة. يتعلق بميكانيكا الموائع ( qv ) ، والتي توفر في جزء كبير أساسها النظري . تتعامل المكونات الهيدروليكية مع أمور مثل تدفق السوائل في الأنابيب والأنهار والقنوات وحصرها بالسدود والخزانات. تنطبق بعض مبادئه أيضًا على الغازات ، عادةً في الحالات التي تكون فيها الاختلافات في الكثافة صغيرة نسبيًا. وبالتالي ، فإن نطاق المكونات الهيدروليكية يمتد إلى الأجهزة الميكانيكية مثل المراوح والتوربينات الغازية وأنظمة التحكم الهوائية.
أدت السوائل المتحركة أو تحت الضغط إلى عمل مفيد للإنسان لعدة قرون قبل أن يصوغ العالم والفيلسوف الفرنسي بليز باسكال والفيزيائي السويسري دانيال برنولي القوانين التي تستند إليها تكنولوجيا الطاقة الهيدروليكية الحديثة. ينص قانون باسكال ، الذي تمت صياغته في حوالي سنة 1650، على أن الضغط في السوائل ينتقل بالتساوي في جميع الاتجاهات ؛ على سبيل المثال ، عندما يتم عمل الماء لملء حاوية مغلقة ، فإن الضغط في أي نقطة سينتقل إلى جميع جوانب الحاوية. في الصحافة الهيدروليكية، قانون باسكال يستخدم لزيادة القوة. تنتقل قوة صغيرة مطبقة على مكبس صغير في أسطوانة صغيرة عبر أنبوب إلى أسطوانة كبيرة ، حيث تضغط بالتساوي على جميع جوانب الأسطوانة ، بما في ذلك المكبس الكبير.
ينص قانون برنولي ، الذي تمت صياغته بعد حوالي قرن من الزمان ، على أن الطاقة في المائع ترجع إلى الارتفاع والحركة والضغط ، وإذا لم تكن هناك خسائر بسبب الاحتكاك وعدم القيام بأي عمل ، فإن مجموع الطاقات يظل ثابتًا. وبالتالي ، يمكن تحويل طاقة السرعة ، المستمدة من الحركة ، جزئيًا إلى طاقة ضغط عن طريق توسيع المقطع العرضي للأنبوب ، مما يؤدي إلى إبطاء التدفق ولكنه يزيد من المساحة التي يضغط عليها السائل.
لغاية القرن التاسع عشر ، لم يكن من الممكن تطوير سرعات وضغوط أكبر بكثير من تلك التي توفرها الطبيعة ، لكن اختراع المضخات جلب إمكانات هائلة لتطبيق اكتشافات باسكال وبرنولي. في عام 1882 ، أنشأت مدينة لندن نظامًا هيدروليكيًا يوفر المياه المضغوطة من خلال أنابيب رئيسية في الشوارع لتشغيل الآلات في المصانع. في عام 1906 تم إحراز تقدم هام في التقنيات الهيدروليكية عندما تم تركيب نظام هيدروليكي للزيت لرفع والتحكم في بنادق حاملة الطائرات يو إس إس "فيرجينيا". في العشرينيات من القرن الماضي ، تم تطوير وحدات هيدروليكية قائمة بذاتها تتكون من مضخة وأدوات تحكم ومحرك ، مما فتح الطريق أمام التطبيقات في أدوات الآلات ، والسيارات ، وآلات المزرعة وتحريك التربة ، والقاطرات ، والسفن ، والطائرات ، والمركبات الفضائية.
صارت أنظمة الطاقة الهيدروليكية واحدة من تقنيات نقل الطاقة الرئيسية المستخدمة في جميع مراحل النشاط الصناعي والزراعي والدفاعي. تستخدم الطائرات الحديثة ، على سبيل المثال ، الأنظمة الهيدروليكية لتنشيط أدوات التحكم الخاصة بها وتشغيل تروس الهبوط والفرامل. تستخدم جميع الصواريخ تقريبًا ، بالإضافة إلى معدات الدعم الأرضي الخاصة بها ، قوة السوائل. تستخدم السيارات أنظمة الطاقة الهيدروليكية في ناقل الحركة والمكابح وآليات التوجيه. الإنتاج الضخم ونسله ، الأتمتة ، في العديد من الصناعات لها أسسها في استخدام أنظمة الطاقة السائلة.
المراجع
britannica.com
التصانيف
ميكانيكا الموائع هندسة هيدروليكية الهندسة العلوم التطبيقية