Hydraulique
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L'hydraulique désigne la branche de la physique qui étudie les liquides. En tant que telle, les champs d'investigation qu'elle propose regroupent plusieurs domaines :
- les machines hydrauliques (voir hydromécanique et oléohydraulique),
- les écoulements de fluides incompressibles en conduite ou à surface libre,
- l'énergie hydraulique,
- l'hydraulique urbaine,
- les canaux.
Sommaire |
[modifier] Historique
Le mot hydraulique vient du mot grec ὑδϱαυλικός (hydraulikos) qui a son tour vient de ὕδϱαυλος qui signifie orgue à eau qui dérive à son tour de ὕδωϱ (eau) et de αὐλός (tuyaux). Dans le monde méditerranéen, les premiers grand maîtres de cet art étaient Héron d'Alexandrie et Ctésibios. Ces ingénieurs antiques se concentrèrent toutefois sur l'aspect sacré et innovant plutôt que sur les applications pratiques de cette science.
De manière générale, le fluide utilisé dans les systèmes hydrauliques est incompressible telle l'eau ou l'huile. Une pression est appliquée au fluide par l'intermédiaire d'un piston dans un cylindre, provoquant une pression équivalente sur un autre piston qui délivre l'énergie. Si la surface du second piston est supérieure à celle du premier, alors la force exercée par le second piston est supérieure à celle appliquée au premier piston. C'est le principe de la presse hydraulique, qui a été découvert en 1650 par Blaise Pascal et mis en pratique en 1785 par Joseph Bramah.
Un des fondateurs de l'hydraulique moderne a été Benedetto Castelli, élève de Galileo Galilei.
[modifier] Motivations
La compression d'un gaz dégage de la chaleur, qui est une énergie perdue. Plus la pression est élevée, plus la chaleur dégagée est importante ! Donc le rendement devient plus faible.
Avec un liquide incompressible (huile, eau), la chaleur dégagée lors de la mise en pression n'est due qu'aux frottements (déplacement du liquide) et augmente peu avec la pression.
Pour l'air comprimé on ne dépassera pas le 8 bars, en hydraulique on pourra atteindre des pressions de 80 à 500 bars et obtenir un rendement de même grandeur.
La perte d'énergie due à la circulation d'un fluide dépend : de la longueur, du diamètre, de différents obstacles, de la vitesse du fluide, de la masse volumique (eau 1 000 g/l) (air 1,3 g/l non compressé).
[modifier] Le réseau hydraulique
Un réseau hydraulique est typiquement composé de :
- Filtres
- Pompes
- Ballon anti Coup de bélier
- Réservoir
- Régulateur de débit
- Distributeurs et appareils de régulation
- Valves d equilibrages
- Limiteur de pression (Aussi appelé détendeur)
- Limiteur de capacités
- Flexibles et conduites (En France, les conduites en plomb des années 50 sont peu a peu remplacées par des conduites en polyéthylène haute densité couramment appelé PEHD)
- Bypass
- Récepteurs
[modifier] Liens externes
par exemple : Techniques de lutte contre les crues et l'assèchement des cours d'eau
