Hidrolik Ders Notları
Hidrolik nedir?Su tabancası ile devasa vinç arasındaki bağlantı mı? Yüzünde hiçbir bağlantı yok. Ancak bunların arkasındaki bilim düşünün ve şaşırtıcı bir sonuca varacaksınız: su tabancaları ve vinçler benzer şekilde sıvıların taşınması gücünü kullanıyorlar. Bu teknoloji, hidrolik olarak adlandırılır ve araba frenlerinden ve çöp kamyonlarından motorlu tekne direksiyon ve garaj krikolarına kadar her şeyi güçlendirmek için kullanılır. Nasıl çalıştığına bir göz atalım!
Gazlar kabartması kolaydır: herkes bir balonu sıkmanın ne kadar kolay olduğunu bilir. Katılar tam tersi. Bir blok metal sıkıştırmaya çalıştıysanız veya parmaklarınızdan başka bir şey olmadan ahşap bir yığın denerseniz, bunun neredeyse imkansız olduğunu bileceksiniz. Peki ya sıvılar ? Nerede uyuyorlar? Muhtemelen sıvıların bir arada devlet olduğunu, bazılarında katılar gibi biraz ve diğerlerinde gazlar gibi olduğunu biliyorsundur. Sıvılar bir yerden yere kolayca aktığından, onları sıkmak için bıktıklarında gaz gibi davrandıklarını düşünebilirsiniz. Aslında, sıvılar neredeyse tamamen sıkıştırılamaz - katılar gibi. Dalışınızı yüzme havuzuna dökerseniz bir karın kuşağının canının yanmasının nedeni de budur. Vücudunuz havuza düştüğünde, su aşağı doğru sıkıştırabilir (bir yatak veya tramplen ister gibi) veya yeterince çabucak dışarı çıkamazdı. Köprüleri nehirlere atlamanın da çok tehlikeli olmasının nedeni de budur. Doğru dalış yapmadığınız sürece bir köprüden suya atlamak neredeyse beton üzerine atlamak gibidir. ( Katılar, sıvılar ve gazlar hakkında daha fazla bilgi edinin.)
Hidrolik ilkesi, su tabancasından su püskürtme nasıl yapar.
Sıvıların kolayca sıkışmaması inanılmaz faydalıdır. Şimdiye dek bir su tabancası (veya su ile dolu bir sıkıştırılmış yıkama sıvı şişesi) ateş ettiyseniz, bu fikri zaten kullandınız demektir. Muhtemelen, bir su tabancasının tetiğine bastırmak (veya bir çamaşır süpürgesindeki suyu sıkıştırmak) biraz çaba harcadığını fark etmişsinizdir. Tetiğe bastığınızda (veya şişeyi sıktığınızda), suyun dar bir memeden içeri itilmesi için oldukça sıkı çalışmanız gerekir. Suya gerçekten baskı uyguluyorsunuz - bu yüzden tetiği hareket ettirdiğinizden daha yüksek bir hızda dışarı atılıyor. Su sıkıştırılamaz olsaydı, su tabancaları düzgün çalışmazdı. Tetiği sıkarsınız ve içerideki su basitçe daha küçük bir alana tıkar - beklediğiniz gibi memeden dışarı atmaz.
Su tabancaları (ve sıkma şişeleri) güç ve hızı değiştirebilirse, bu, (sıkı bilimsel terimlerle) araçlar ve makineler gibi çalışır anlamına gelir. Aslında, su tabancalarının bilimi, dünyanın en büyük makinelerinden biri olan vinçler, damperli kamyonlar ve kazıcılara güç verir.
Su şırıngası neden bir şırıngadan o kadar hızlı oluyor? Bir sıvıyı gerçekten sıkıştıramazsınız, bu nedenle suyun alt tarafındaki pistona sertçe bastırarak şırınganın geniş kısmından içeri girerseniz, su nereye gidecek? Üstten kaçmak zorundadır. Üst, tabandan çok daha dar olduğu için su hızlı bir jetle çıkıyor. Hidrolik, düşük devir üretmek için tersine bu işlemi çalıştırır, ancak ağır iş makinelerine güç sağlamak için daha fazla güç üretir. Silah gibi şekillendirilmiş bir şırınga olan su tabancasında da aynı şey geçerli.
Teoride hidrolik
Ucunda bir su tabancası çevirin ve içeride neler olup bittiğini (kabaca basitleştirilir):
Hidrolik kavramı
Tetikte (kırmızı renkte gösterildiğinde) bastığınızda, tetiği kısa bir mesafeye taşıyan nispeten büyük bir kuvvet uygularsınız. Su daha küçük bir alana sıkışmayacağından, tabanca gövdesinden dar başlığa zorlanır ve daha az kuvvetle ama daha fazla hızla dışarı atar.
Şimdi bir su tabancasını tersine çevirebileceğimizi varsayalım. Yüksek hızda nozulun içine sıvı atarsak, su ters yönde akar ve tetiğe karşı büyük bir yukarı doğru güç üretiriz. Su tabancamızı birçok kez büyüttük, birşeyler kaldırmak için yeterince büyük bir güç üretebilirdik. Tam da hidrolik bir koç ya da jak nasıl işliyor böyle. Bir ucundaki dar borudan sıvıyı atarsanız, bir pistonun yavaşça yükselmesini sağlayabilirsiniz, ancak diğer ucunda çok kuvvet uygulanır:
Hidrolik kavramı: hidrolik boruların kuvveti nasıl büyüttüğü
Fotoğraf: Tersine çalışan bir su tabancasıyla güç nasıl büyütülecektir.
Hidroligin arkasındaki bilim, Pascal'ın prensibi olarak bilinir. Esasen, borudaki sıvı sıkıştırılamaz olduğu için, basınç bir ucundan diğerine sertçe ittiğinizde bile içinden her tarafı sabit tutmalıdır. Şimdi basınç, alan birimi başına etki eden kuvvet olarak tanımlanır. Bu nedenle, küçük bir alanda, sol taraftaki borunun dar ucunda küçük bir kuvvetle bastırırsak, basıncın eşit tutulması için sağdaki daha geniş alan pistonunda yukarı doğru hareket eden bir kuvvetin olması gerekir. Kuvvet böyle büyütülür.
Uygulamada hidrolik
Bu kazıcıda hidrolik işyerinde görebilirsiniz. Sürücü kolu çektiğinde, kazıcının motoru sıvıyı dar borulara ve kablolara pompalar (mavi renkte gösterilir) pompalar ve hidrolik makaraları (kırmızı renkte gösterilir) zorlar. Koçlar tersine çalışan bisiklet pompalarına benziyor. Birkaç koç birleştirirseniz, bir kazıcının kolu uzatılabilir ve çok daha güçlü bir kuvvetle yalnızca bir insanınkine kadar hareket edebilir. Hidrolik koçlar etkin bir şekilde kazıcının kaslarıdır:
Bir kazıcı üzerinde hidrolik koç
Fotoğraf: Bu kazıcıda birkaç farklı hidrolik koç var. Koçlar kırmızı oklarla gösterilir ve dar, esnek hidrolik borular ve kablolar mavi renkte beslenirler.
Her koç, ters yönde bir dizel motorlu su tabancası gibi çalışıyor:
Samimi anlatim, hidrolik koç, bir kazıcı
Fotoğraf: Bir kazıcının hidrolik koçlarının yakın çekimi.
Motor, ince borulardan birinden hidrolik sıvıyı pompalayarak daha kalın bir koç dışarı doğru daha büyük bir kuvvetle hareket ettiriyor:
Hidrolik kavramı: hidrolik bir koç kuvvet nasıl çoğalır?
Fotoğraf: Hidrolik bir koç kuvvet nasıl çoğalır.
Hidrolik sıvı her zaman bir yönden itiyorsa, hidrolik bir koç hem içe hem de dışa doğru nasıl hareket edebileceğinizi merak ediyor olabilirsiniz. Cevap, sıvının daima aynı şekilde itilmemesi. Her koç karşı taraftan iki ayrı boruyla beslenir. Sıvının hangi yönde hareket ettiğine bağlı olarak, koç bu küçük animasyonun açıkça belirttiği gibi içe veya dışa, çok yavaş ve düzgün şekilde iter:
Bir hidrolik koçun içe veya dışa nasıl hareket edebileceğini gösteren animasyon.
Fotoğraf: Hidrolik bir rulo, hidrolik sıvının hangi yöne doğru aktığına bağlı olarak içe veya dışa doğru hareket eder.
Bir dahaki sefere dışarı çıktıktan sonra kaç adet hidrolik makineyi bulabileceğini görün. Kaç adet kamyon, vinç, kazıcı, damperli kamyon, ekskavatör ve buldozerin bunları kullandığına şaşırabilirsiniz. İşte bir başka örnek: traktörün arkasındaki hidrolik bir çit kesici. Kesme kafası, çitler ve ağaçlar arasından kesmek için sağlam ve ağır olmalı ve sürücünün kaldırıp elle konumlandırmasına imkan yok. Neyse ki, hidrolik kontroller tüm bunları otomatik olarak yapar: Birkaç omuz, dirsek ve bilek gibi hidrolik derzlerle kesici bir insan kolu kadar esneklikle hareket eder:
Traktörün arkasında hidrolik çit kesici
Fotoğraf: Tipik bir hidrolik çalı kesici.
Gizli hidrolik
Bir hidrolik dişli motorunun içindeki bileşenleri gösteren sadeleştirilmiş çizgi resmi.
Bununla birlikte, tüm hidrolik makineler o kadar açık değildir; Bazen hidrolik koçları görmezden gizlidir. Asansörler ( asansörler ), çalışmalarını iyi gizlediklerinden, geleneksel şekilde mi (motora bağlı bir kablo ile yukarı veya aşağı doğru çekilmiş) çalışıp çalışmadıklarını veya bunun yerine hidrolik kullanarak çalışıp çalışmadıklarını her zaman açıkça görmüyoruz. Daha küçük asansörler genellikle kaldırma şaftı altına veya yanına doğrudan monte edilmiş basit hidrolik koçları kullanırlar. Geleneksel asansöre göre daha basit ve ucuzdur, ancak biraz daha fazla güç kullanabilirler.
Motorlar, hidroliğin görünüşünden gizlenebileceği başka bir örnektir. Geleneksel elektrikli motorlar elektromanyetizma kullanır: bir elektrik akımı içerisindeki bobinlerden akar, kalıcı mıknatıslara karşı iten geçici bir manyetik güç oluşturur ve motor mili döndürülür. Hidrolik motorlar tersine çalışan pompalara benzerler. Bir örnekte, bir hidrolik dişli motoru denilen sıvı, bir boru vasıtasıyla motora akar ve bir başka boruya geri akmadan önce bir çift birbirine yakın dişliyi döndürür. Dişlilerden biri, motorun gücünü sağlayan motor miline bağlanırken, diğeri ("boşta") basitçe mekanizmanın tamamlanması için serbestçe dönüyor. Geleneksel bir hidrolik koç, pompayı belirli bir mesafe ileri geri itmek için pompalanan akışkanın gücünü kullanıyorsa, hidrolik motor, şaftı gerektiği kadar döndürmek için sürekli akan sıvıyı kullanır.
Neden elektrikli bir hidrolik motor kullanıyorsunuz? Güçlü bir elektrikli motorun genelde gerçekten büyük olması gereken yerlerde, güçlü bir hidrolik motor daha küçük ve daha kompakt olabilir, çünkü gücü bir miktar uzaktaki bir pompadan alır. Hidrolik motorları, örneğin su altı suyun ya da elektrik kıvılcımlarının bir yangın veya patlama riski altında olduğu durumlarda, elektrikin uygulanabilir olmadığı ya da güvenli olmayabileceği yerlerde de kullanabilirsiniz.
Resim: Basitleştirilmiş hidrolik dişli motor. Sıvı (sarı) soldan akar, iki vitese geçer ve sağa akar. Dişlilerden biri (kırmızı), çıkış miline (siyah) ve motorun bağlı olduğu makineye güç verir. Diğer dişli (mavi) avara bağlıdır.
Kaynak : https://www.medeniyetmuhendisleri.com/index.php?topic=171.0
Hidrolik nedir?Su tabancası ile devasa vinç arasındaki bağlantı mı? Yüzünde hiçbir bağlantı yok. Ancak bunların arkasındaki bilim düşünün ve şaşırtıcı bir sonuca varacaksınız: su tabancaları ve vinçler benzer şekilde sıvıların taşınması gücünü kullanıyorlar. Bu teknoloji, hidrolik olarak adlandırılır ve araba frenlerinden ve çöp kamyonlarından motorlu tekne direksiyon ve garaj krikolarına kadar her şeyi güçlendirmek için kullanılır. Nasıl çalıştığına bir göz atalım!
 |
| cidar çeşitleri |
Hidrolik ilkesi, su tabancasından su püskürtme nasıl yapar.
Sıvıların kolayca sıkışmaması inanılmaz faydalıdır. Şimdiye dek bir su tabancası (veya su ile dolu bir sıkıştırılmış yıkama sıvı şişesi) ateş ettiyseniz, bu fikri zaten kullandınız demektir. Muhtemelen, bir su tabancasının tetiğine bastırmak (veya bir çamaşır süpürgesindeki suyu sıkıştırmak) biraz çaba harcadığını fark etmişsinizdir. Tetiğe bastığınızda (veya şişeyi sıktığınızda), suyun dar bir memeden içeri itilmesi için oldukça sıkı çalışmanız gerekir. Suya gerçekten baskı uyguluyorsunuz - bu yüzden tetiği hareket ettirdiğinizden daha yüksek bir hızda dışarı atılıyor. Su sıkıştırılamaz olsaydı, su tabancaları düzgün çalışmazdı. Tetiği sıkarsınız ve içerideki su basitçe daha küçük bir alana tıkar - beklediğiniz gibi memeden dışarı atmaz.
Su tabancaları (ve sıkma şişeleri) güç ve hızı değiştirebilirse, bu, (sıkı bilimsel terimlerle) araçlar ve makineler gibi çalışır anlamına gelir. Aslında, su tabancalarının bilimi, dünyanın en büyük makinelerinden biri olan vinçler, damperli kamyonlar ve kazıcılara güç verir.
Su şırıngası neden bir şırıngadan o kadar hızlı oluyor? Bir sıvıyı gerçekten sıkıştıramazsınız, bu nedenle suyun alt tarafındaki pistona sertçe bastırarak şırınganın geniş kısmından içeri girerseniz, su nereye gidecek? Üstten kaçmak zorundadır. Üst, tabandan çok daha dar olduğu için su hızlı bir jetle çıkıyor. Hidrolik, düşük devir üretmek için tersine bu işlemi çalıştırır, ancak ağır iş makinelerine güç sağlamak için daha fazla güç üretir. Silah gibi şekillendirilmiş bir şırınga olan su tabancasında da aynı şey geçerli.
Teoride hidrolik
Ucunda bir su tabancası çevirin ve içeride neler olup bittiğini (kabaca basitleştirilir):
Hidrolik kavramı
Tetikte (kırmızı renkte gösterildiğinde) bastığınızda, tetiği kısa bir mesafeye taşıyan nispeten büyük bir kuvvet uygularsınız. Su daha küçük bir alana sıkışmayacağından, tabanca gövdesinden dar başlığa zorlanır ve daha az kuvvetle ama daha fazla hızla dışarı atar.
Şimdi bir su tabancasını tersine çevirebileceğimizi varsayalım. Yüksek hızda nozulun içine sıvı atarsak, su ters yönde akar ve tetiğe karşı büyük bir yukarı doğru güç üretiriz. Su tabancamızı birçok kez büyüttük, birşeyler kaldırmak için yeterince büyük bir güç üretebilirdik. Tam da hidrolik bir koç ya da jak nasıl işliyor böyle. Bir ucundaki dar borudan sıvıyı atarsanız, bir pistonun yavaşça yükselmesini sağlayabilirsiniz, ancak diğer ucunda çok kuvvet uygulanır:
Hidrolik kavramı: hidrolik boruların kuvveti nasıl büyüttüğü
Fotoğraf: Tersine çalışan bir su tabancasıyla güç nasıl büyütülecektir.
Hidroligin arkasındaki bilim, Pascal'ın prensibi olarak bilinir. Esasen, borudaki sıvı sıkıştırılamaz olduğu için, basınç bir ucundan diğerine sertçe ittiğinizde bile içinden her tarafı sabit tutmalıdır. Şimdi basınç, alan birimi başına etki eden kuvvet olarak tanımlanır. Bu nedenle, küçük bir alanda, sol taraftaki borunun dar ucunda küçük bir kuvvetle bastırırsak, basıncın eşit tutulması için sağdaki daha geniş alan pistonunda yukarı doğru hareket eden bir kuvvetin olması gerekir. Kuvvet böyle büyütülür.
Uygulamada hidrolik
Bu kazıcıda hidrolik işyerinde görebilirsiniz. Sürücü kolu çektiğinde, kazıcının motoru sıvıyı dar borulara ve kablolara pompalar (mavi renkte gösterilir) pompalar ve hidrolik makaraları (kırmızı renkte gösterilir) zorlar. Koçlar tersine çalışan bisiklet pompalarına benziyor. Birkaç koç birleştirirseniz, bir kazıcının kolu uzatılabilir ve çok daha güçlü bir kuvvetle yalnızca bir insanınkine kadar hareket edebilir. Hidrolik koçlar etkin bir şekilde kazıcının kaslarıdır:
Bir kazıcı üzerinde hidrolik koç
Fotoğraf: Bu kazıcıda birkaç farklı hidrolik koç var. Koçlar kırmızı oklarla gösterilir ve dar, esnek hidrolik borular ve kablolar mavi renkte beslenirler.
Her koç, ters yönde bir dizel motorlu su tabancası gibi çalışıyor:
Samimi anlatim, hidrolik koç, bir kazıcı
Fotoğraf: Bir kazıcının hidrolik koçlarının yakın çekimi.
Motor, ince borulardan birinden hidrolik sıvıyı pompalayarak daha kalın bir koç dışarı doğru daha büyük bir kuvvetle hareket ettiriyor:
Hidrolik kavramı: hidrolik bir koç kuvvet nasıl çoğalır?
Fotoğraf: Hidrolik bir koç kuvvet nasıl çoğalır.
Hidrolik sıvı her zaman bir yönden itiyorsa, hidrolik bir koç hem içe hem de dışa doğru nasıl hareket edebileceğinizi merak ediyor olabilirsiniz. Cevap, sıvının daima aynı şekilde itilmemesi. Her koç karşı taraftan iki ayrı boruyla beslenir. Sıvının hangi yönde hareket ettiğine bağlı olarak, koç bu küçük animasyonun açıkça belirttiği gibi içe veya dışa, çok yavaş ve düzgün şekilde iter:
Bir hidrolik koçun içe veya dışa nasıl hareket edebileceğini gösteren animasyon.
Fotoğraf: Hidrolik bir rulo, hidrolik sıvının hangi yöne doğru aktığına bağlı olarak içe veya dışa doğru hareket eder.
Bir dahaki sefere dışarı çıktıktan sonra kaç adet hidrolik makineyi bulabileceğini görün. Kaç adet kamyon, vinç, kazıcı, damperli kamyon, ekskavatör ve buldozerin bunları kullandığına şaşırabilirsiniz. İşte bir başka örnek: traktörün arkasındaki hidrolik bir çit kesici. Kesme kafası, çitler ve ağaçlar arasından kesmek için sağlam ve ağır olmalı ve sürücünün kaldırıp elle konumlandırmasına imkan yok. Neyse ki, hidrolik kontroller tüm bunları otomatik olarak yapar: Birkaç omuz, dirsek ve bilek gibi hidrolik derzlerle kesici bir insan kolu kadar esneklikle hareket eder:
Traktörün arkasında hidrolik çit kesici
Fotoğraf: Tipik bir hidrolik çalı kesici.
Gizli hidrolik
Bir hidrolik dişli motorunun içindeki bileşenleri gösteren sadeleştirilmiş çizgi resmi.
Bununla birlikte, tüm hidrolik makineler o kadar açık değildir; Bazen hidrolik koçları görmezden gizlidir. Asansörler ( asansörler ), çalışmalarını iyi gizlediklerinden, geleneksel şekilde mi (motora bağlı bir kablo ile yukarı veya aşağı doğru çekilmiş) çalışıp çalışmadıklarını veya bunun yerine hidrolik kullanarak çalışıp çalışmadıklarını her zaman açıkça görmüyoruz. Daha küçük asansörler genellikle kaldırma şaftı altına veya yanına doğrudan monte edilmiş basit hidrolik koçları kullanırlar. Geleneksel asansöre göre daha basit ve ucuzdur, ancak biraz daha fazla güç kullanabilirler.
Motorlar, hidroliğin görünüşünden gizlenebileceği başka bir örnektir. Geleneksel elektrikli motorlar elektromanyetizma kullanır: bir elektrik akımı içerisindeki bobinlerden akar, kalıcı mıknatıslara karşı iten geçici bir manyetik güç oluşturur ve motor mili döndürülür. Hidrolik motorlar tersine çalışan pompalara benzerler. Bir örnekte, bir hidrolik dişli motoru denilen sıvı, bir boru vasıtasıyla motora akar ve bir başka boruya geri akmadan önce bir çift birbirine yakın dişliyi döndürür. Dişlilerden biri, motorun gücünü sağlayan motor miline bağlanırken, diğeri ("boşta") basitçe mekanizmanın tamamlanması için serbestçe dönüyor. Geleneksel bir hidrolik koç, pompayı belirli bir mesafe ileri geri itmek için pompalanan akışkanın gücünü kullanıyorsa, hidrolik motor, şaftı gerektiği kadar döndürmek için sürekli akan sıvıyı kullanır.
Neden elektrikli bir hidrolik motor kullanıyorsunuz? Güçlü bir elektrikli motorun genelde gerçekten büyük olması gereken yerlerde, güçlü bir hidrolik motor daha küçük ve daha kompakt olabilir, çünkü gücü bir miktar uzaktaki bir pompadan alır. Hidrolik motorları, örneğin su altı suyun ya da elektrik kıvılcımlarının bir yangın veya patlama riski altında olduğu durumlarda, elektrikin uygulanabilir olmadığı ya da güvenli olmayabileceği yerlerde de kullanabilirsiniz.
Resim: Basitleştirilmiş hidrolik dişli motor. Sıvı (sarı) soldan akar, iki vitese geçer ve sağa akar. Dişlilerden biri (kırmızı), çıkış miline (siyah) ve motorun bağlı olduğu makineye güç verir. Diğer dişli (mavi) avara bağlıdır.
Alm. Hydraulik, Fr. Hydraulique (f), İng. Hydraulics. Sıvıların ve bilhassa suyun mekanik özellik ve davranışlarını deneysel (tecrübi) ve teorik olarak inceleyen uygulamalı (tatbiki) bir bilim dalı. Sıvılar vasıtasıyla kuvvetlerin nakil ve kontrolü.
Hidroliğin tarihçesi: Nehir kenarında kurulan çok eski medeniyetlerde insan, hayvan ve bitkilere su sağlamak üzere pratik hidrolik bilgileri kullanılmıştır. Binlerce yıl önce Mısırlılar çok geniş rezervuar (hazne, sun'i göl), sulama ve su yolları ağlarını planlamış ve inşa etmiştir. Süleyman aleyhisselam devrinden kalma su hazneleri hala hayranlık uyandırır. M.Ö. 3000 yıllarından Mennes'in, Memphis bölgelerini sellerden korumak için Nil üzerine kargir bir baraj yaptığı söylenmektedir. Bu baraj, içme ve kullanma suyu da sağlıyordu. M.Ö. 2000 yıllarında Mısırlıların Nil Deltasını Kızıldeniz'e bağlayan bir kanal yaptığı ve bunun 1000 yıldan fazla bir süre Akdeniz ile Kızıldeniz arasında gemi geçişi için kullanıldığı sanılmaktadır.
Muhtemelen M.Ö. 2300'de Mısırlılardan da önce mancınıklı kova şeklinde su yükseltme aracı Dicle-Fırat vadilerinde geliştirilmiş, M.Ö. 2400 yılında Babilliler Dicle Nehri üzerinde büyük bir baraj, geniş bir sulama ve su iletim ağı inşa etmiştir. Bunun kalıntıları hala görülmektedir. Eski devirlere ait gelişmiş sulama tesislerinin kalıntılarına bugün İsrail'in elinde bulunan Necef bölgesinde, Arabistan'ın güneyinde ve Çin'de rastlanmaktadır.
Asur kraliçesi putperest Semiramis (M.Ö. 800) zamanında Van Ovasına su getirmek için yapılan 56 km'lik 4 m3/sn debili, Şamran Kanalı hala sulamada kullanılmaktadır. M.Ö. 385'te Kızıldeniz Akdeniz'e bağlıydı. Şam'da her evde su vardı. Çinliler 500 m derinlikte kuyu kazmıştı. Peru'da Kızılderililer mükemmel su tesisleri yapmıştı. Yunanlılar ve Romalılar büyük su kemerleri, tüneller ve limanlar da yapmış olmalarına rağmen önceleri hız ve diğer temel kavramları pek bilmiyorlardı. M.Ö. 3. yüzyılda Arşimet meşhur prensibini buldu. M.S. 100 yılında İskenderiyeli Hero birçok hidrolik makinalar planladı. Kendisi hız, debi vb. kavramları da biliyordu. Bundan yüzlerce yıl sonra bile, kendinden sonra gelen zamanın bilginleri bunları anlayamadılar. Hindistan'da çok sayıda büyük hacimli açık su hazneleri yapılmıştı. Bergama'da 20 atmosfer basınca dayanan borular kullanılmıştı.
Hazret-i Muaviye zamanında Mekke'ye su getiren kemerler yapıldı. Halife Me'mun zamanında 9. yüzyılda Nil üzerinde seviye ölçümü başlatıldı. Halife Mütevekkil zamanında ve sonraları ölçü tertibatı yenilendi ve hala çalışmaktadır. Cabir, Biruni, Cezeri, Harezmi, Hazini, Tusi, Kereci, Âmuli, Hirevi gibi alimler hidroloji, hidrolik yer altı suyu mevzuunda eserler yazmış ve bunlara ait prensipler kullanarak otomatik aletler yapmışlardır. Öz ağırlık ölçümü için hassas terazi yaptılar. Bunda ısı etkisini bile hesaba katmışlardı.
Rönesans'tan sonra Leonardo da Vinci, kendisine kadar pek gelişmeyen hidrolik konusunda, deneysel ve teorik çalışmalar yapmış, dalgalar, çevrintiler ve borulardaki akışı anlatmış ve dalgaların yayılma, yansıma ve girişimini şekillerle göstermiştir. Galileo, serbest düşme kanunu ile dolaylı olarak hidroliğe katkıda bulunmuştur. Evangelista Toricelli bu kanunu orifislerden (deliklerden) çıkan suya uygulamıştır.
On yedinci yüzyılda Blaise Pascal, Hidrolik pres ve basınç iletilebilirliği prensiplerine açıklık getirerek hidrostatik teorisini tamamlamış, aynı yüzyılın sonunda İsaac Newton hareket kanunlarını kurup, akışkan viskozitesi ve ataletten doğan akış direnci tariflerini geliştirmiştir. Bunun çalışmaları hidrolikte büyük ehemmiyet taşıyan "enerjinin korunumu" ve "momentumun korunumu" kanunlarına temel teşkil etmiştir.
Modern gelişmeler: On sekizinci yüzyılın ilk yarısında sürtünmesiz (ideal) akışkanların matematiksel incelemesini yapan Leonard Euler ve Daniel Bernouilli ile klasik hidrodinamik hızla gelişmiştir. Aynı yüzyılın ikinci yarısı ve 19. yüzyılın başlarında matematiksel hidrodinamik ve deneysel hidrolik birbirinden bağımsız iki disiplin olmuştur. Bunlardan ilki Lord Kelvin, Lord Rayleigh, Sir George G.Stokes, Harace Lamb ve diğerleri tarafından, ikincisi ise Antoine de Chezy, Henry Darcy, Henry Bazin, James B.Francis, Robert Manning ve diğer birçok araştırıcı tarafından geliştirilmiş, 20. yüzyılda ise bu iki alan akışkanlar mekaniği olarak birleştirilmiştir. Boyut analizi ve küçültülmüş modellerin geliştirilmesi bu modern sentezi sağlamıştır. Osborne Reynolds hareketli tabanlı (kum gibi) nehir modelini ortaya koymuş ve William Froude bir deney tankında su içinde gemi modellerini çekme tekniklerini geliştirmiştir. Böyle modelle tabiat arasında geçerli ampirik bağıntılar elde edilmesi mümkün olmuştur. Ludwig Prandtl'ın 1904'te geliştirdiği sınır tabaka teorisi ideal akışkanın matematiksel teorisi ile hakiki akışkanların gerçek davranışı arasındaki boşluğu doldurmuştur.
Halen üniversite ve hükumete ait (Ankara DSİ Araştırma Laboratuvarı gibi) laboratuvarlarda hidrolik konusundaki araştırmalar sürmektedir. Sıvıların mekaniği statik ve kinetik olarak ikiye ayrılır. Kinetik ise kinematik ve dinamik kısımlarından ibarettir. Fiziksel hidrostatik kanunları, sükunetteki (durgun) akışkanların tesirlerini ve özellikle basınç, basınç kuvveti, mutlak veya rölatif dengeyi inceler. Sıvı içinde birim yüzeye sahip bir noktadaki toplam (mutlak) basınç, yüzeydeki atmosfer basıncı ile o nokta üzerindeki sıvının ağırlığının toplamına eşittir. Havanın her tarafta var olması düşünülerek, aksi gerekmedikçe genellikle mutlak basınç yerine sadece sıvı ağırlığının doğurduğu efektif (etkin) basınç kullanılır. Ucu atmosfere açık basınç ölçekleri de bu basıncı gösterdiğinden buna ölçüm basıncı da denir. Basınç kuvveti, basınçla tesir alanının çarpımına eşittir. Sıvı içinde bir noktadaki basınç, her yönde aynı olduğundan ve sıvılar basıncı her tarafa aynen ilettiğinden, kaldırma kuvveti de bu basıncın yukarı yönelmiş değeri ile etki alanının çarpımından doğar. Basınç kuvveti etki ettiği yüzeye diktir. Küresel yüzeylerde merkezden geçer. Mutlak dengede sıvı tam durgun haldedir. Rölatif dengede, sıvıyı taşıyan kap hareket etmektedir. Hidrokinematik, etkiyen kuvvetler gözönüne alınmaksızın akışkan hareketini inceler. Hidrodinamik, ilgili kuvvetler ve birlikte meydana gelen enerji değişimleri de dahil olarak akışkan hareketini ele alır.
Kaynak : https://www.medeniyetmuhendisleri.com/index.php?topic=171.0
Yazar: İkü İnşaat Blog
0 yorum :
Yorum Gönder