Hidráulico



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El hidráulico (del griego: (hydraulikos) de la raíz (hydor, griego para agua) y (aulos, es decir, tubería) es una tecnología y ciencia aplicada con el propósito de estudiar las propiedades mecánicas de líquidos y fluidos . La mecánica de fluidos es una ciencia fundamental que forma la base teórica de la hidráulica. La ingeniería utiliza la hidráulica para la generación, control y transmisión de energía mediante el uso de fluidos a presión. Los temas de estudio de la hidráulica abarcan cuestiones científicas y de ingeniería. Se trata de la ingeniería hidráulica con los conceptos de flujo en tuberías , el diseño de presas , la microfluídica y las bombas . Los principios de la hidráulica también se utilizan en biología en el cuerpo humano, por ejemplo, el sistema cardiovascular . La hidráulica de superficie libre es la rama de la hidráulica que estudia los caudales de Flujos superficiales. iber, como ríos , canales , lagos , estuarios y mares .

Definiciones

Antiguamente, la hidráulica designaba la ciencia que enseña a medir, dirigir y elevar el agua. Las máquinas hidráulicas se refieren principalmente a las bombas utilizadas para este fin. La hidráulica estaba entonces a cargo del encargado de la fuente y sus trabajadores especializados: bomberos , especializados en la fabricación y mantenimiento de bombas, y fontaneros , especializados en la conformación del plomo.

Louis Vicat le dará un significado adicional, la hidráulica designa la calidad de los morteros , yesos , cal y cementos que pueden fraguar bajo el agua.

La palabra hidráulica hoy en día designa dos campos diferentes:

Campos de estudios en hidráulica

Los campos de estudio que ofrece incluyen varios campos:

Histórico

La palabra hidráulica proviene de la palabra griega ( hydraulikos ) que proviene de que significa órgano de agua que a su vez deriva de ( agua ) y ( tuberías ).

En el mundo mediterráneo, los primeros grandes maestros de esta ciencia fueron Garza de Alejandría y Ctesibios . Así que este último perfeccionó la clepsidra , inventó un montacargas y un órgano hidráulico , la hidraula.

En general, el fluido utilizado en los sistemas hidráulicos ( agua o aceite ) es incompresible. Se aplica presión al fluido a través de un pistón en un cilindro , provocando una presión equivalente a la de otro pistón que entrega la energía. Si el área del segundo pistón es mayor que la del primero, entonces la fuerza ejercida por el segundo pistón es mayor que la aplicada al primer pistón. Este es el principio de la prensa hidráulica , que fue descubierto en 1650 por Blaise Pascal e implementado en 1785 por Joseph Bramah .

Uno de los fundadores de la hidráulica moderna fue Benedetto Castelli , alumno de Galileo Galilei .

Aire comprimido versus sistema hidráulico

La compresión de un gas libera calor , que es energía desperdiciada. Cuanto mayor sea la presión , mayor será el calor liberado. Por tanto, el rendimiento es menor.

Por el contrario, con un líquido incompresible (aceite, agua), el calor liberado durante la presurización se debe solo a la fricción (desplazamiento del líquido) y aumenta poco con la presión. Se obtienen así rendimientos considerablemente superiores a los obtenidos con sistemas de aire comprimido .

La pérdida de energía debido a la circulación de un fluido depende de: la longitud de la tubería, el diámetro de la tubería, los obstáculos al movimiento del fluido, su velocidad, la densidad del fluido (agua: 1000 g / aire sin comprimir: 1,3  g / l).

Pero como las fugas de aire suelen tener efectos insignificantes, no ocurre lo mismo con las fugas de aceite (contaminación, riesgo de incendio, etc.) o las fugas de agua (oxidación de las habitaciones vecinas, etc.).

Estudios hidraulicos

Existen varios tipos de estudios hidráulicos. Estos estudios consisten en calcular la altura del agua y las velocidades de flujo en una sección mojada. Todos estos estudios utilizan ecuaciones como la de Manning-Strickler, Bernouilli, Colebrook o Barré Saint Venant . Es posible clasificar los estudios hidráulicos según la complejidad de los modelos utilizados:

  • método clásico simple sin modelado (uso sin caída de presión compleja o influencia aguas abajo, a menudo en secciones regulares como tuberías circulares, rectangulares, en forma de V o trapezoidales)
  • Modelado 1D (utilizado en las áreas de mayor riesgo: inundaciones de valles)
  • modelado de casilleros (utilizado en las áreas de mayor riesgo: inundaciones de llanuras)
  • Modelado 1D / 2D (utilizado en las áreas de mayor riesgo: inundaciones de valles y llanuras y entorno urbano)
  • Modelado 3D (utilizado principalmente en los campos aeroespacial o automotriz)


Las herramientas de modelado son numerosas y, a menudo, de pago, pero hay software gratuito como HEC-RAS o EPANET. Los códigos de cálculo de estas herramientas son tan eficientes como las herramientas de pago, pero la interfaz está menos trabajada.

En la legislación francesa (código urbanístico), los permisos de construcción o permisos urbanísticos se tramitan con una solicitud de estudio hidráulico o aviso hidráulico para explicar a la administración la gestión del agua de lluvia para el futuro proyecto. Algunos proyectos también pueden estar sujetos al código ambiental en función de su importancia y su impacto en los medios acuáticos. Luego, los líderes del proyecto deben validar un archivo llamado archivo "ley del agua" basado en un estudio hidráulico.

La red hidráulica

Una red hidráulica se compone típicamente de:

Notas y referencias

  1. Hidráulica , en el sitio cnrtl.fr
  2. (en-US) El sistema circulatorio: la hidráulica del corazón humano  " , Industrial Outpost - La fuente oficial de noticias de PSC ,( leer en línea , consultado el 6 de abril de 2017 )
  3. JM Morisot , Tablas detalladas de los precios de todas las obras del edificio. Vocabulario de artes y oficios con respecto a las construcciones (fuente), Carilian, 1814

Bibliografía

  • Pierre Guével, Mecánica de fluidos: dinámica de fluidos perfectos, flujos laminares de fluidos viscosos y elementos de hidráulica industrial , École Centrale de Nantes, 1971 [ leer en línea ]
  • Jacques Grinevald, Arquitectura hidráulico en xviii º siglo: un paradigma de Vitruvio ( Contribución a una sociología histórica de la tecnología ). Itinerarios, notas y trabajos, n o   2, Ginebra, IUED,, 29,7 cm, 70 p., Ill. (Repartir.)
  • Jacques Grinevald, El mundo como arquitectura hidráulica, CoEvolution , París, n o   10, Automne 1982, p. 30-33, enfermo.
  • Jean-Pierre Viollet, Hidráulica en civilizaciones antiguas: 5.000 años de historia . 2 ª ed. Revisado y corregido. París, Presses de l'Écoles des Ponts et Chaussées, 2004. 24 cm, 383 p., Ill. Bibliogr. pag. 367-383.
  • Jean-Pierre Viollet, la historia de la energía hidroeléctrica: molinos, bombas, turbinas y ruedas desde la antigüedad hasta el XX ° siglo . París, Presses de l'Écoles des Ponts et Chaussées, 2005. 24 cm, 232 p., Ill. Bibliogr. pag. 221-227.

Ver también

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Opiniones de nuestros usuarios

Elvira Aranda Acosta

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Begoña Arenas Cortes

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Nuria Jimenez Ramos

No sé cómo llegué a este artículo sobre Hidráulico, pero me gustó mucho.

Lourdes Silva Escudero

Esta entrada sobre Hidráulico me ha hecho ganar una apuesta, que menos que dejarle una buena puntuación.