Հիդրավլիկա

Հիդրավլիկա (հուն․՝ υδραυλική - ջրային, νερό — ջուր և σωλήνας — խողովակ), գիտություն հեղուկների շարժման ու հավասարակշռության օրենքների և դրանք ինժեներական խնդիրների լուծումներում կիրառելու եղանակների մասին։

Ի տարբերություն հիդրոմեխանիկայի, հիդրավլիկայում հեղուկների հոսքի երևույթների հետազոտման նկատմամբ ունի առանձնահատուկ մոտեցում, այն շատ դեպքերում սահմանափակվում է միաչափ շարժման քննարկմամբ և լայնորեն օգտագործելով ինչպես լաբորատոր, այնպես էլ բնական պայմանների փորձը, տալիս մոտավոր կախվածություններ։ Հիդրավլիկան ուսումնասիրում է կաթիլային հեղուկները՝ դրանք, սովորաբար ընդունելով անսեղմելի։ Հիդրավլիկայի օրենքները կիրառելի են նաև գազերի համար, երբ դրանցում ճնշումը և խտությունը գրեթե հաստատուն են։ Գազերի մեծ արագություններով հոսքերը հետազոտում է նաև գազային դինամիկան։ Դիտարկելով գլխավորապես, հեղուկների շարժումը հաստատուն (կոշտ) սահմաններում՝ հիդրավլիկան համարյա չի շոշափում շրջահոսվող մարմինների մակերևույթների վրա ուժային ներգործության բաշխման հարցը, որին մեծ ուշադրություն է դարձվում աերոդինամիկայում։ Հիդրավլիկան սովորաբար ստորաբաժանվում է երկու մասի.

հիդրավլիկայի տեսական հիմունքներ, որտեղ շարադրվում են հեղուկների հավասարակշռության և շարժման ուսմունքի կարևորագույն դրույթները
գործնական հիդրավլիկա, որն այդ դրույթները կիրառում է ինժեներական մասնակի հարցերի լուծման համար։

Գործնական հիդրավլիկայի հիմնական բաժիններն են.

հոսք խողովակներով (խողովակաշարերի հիդրավլիկա),
հոսք ջրանցքներում և գետերում (բաց հուների հիդրավլիկա),
հեղուկի արտահոսք բացվածքներից և ջրթափներով, շարժում ծակոտկեն միջավայրերում (ֆիլտրում),
հոսքի և պինդ արգելապատնեշի փոխազդեցություն (կառույցների հիդրավլիկա)։

Թվարկված բոլոր բաժիններում հեղուկի շարժումը դիտարկվում է ինչպես կայունացած, այնպես էլ անկայուն (ոչ ստացիոնար)։ Ուսումնասիրելով հեղուկների հավասարակշռությունը՝ հիդրավլիկան հետազոտում է հիդրոստատիկայի ընդհանուր օրենքները, ինչպես նաև մասնակի հարցեր. հեղուկի ճնշումը տարբեր անոթների, խողովակների պատերի, ամբարտակների, կամրջասյուների ու կամրջակալների, հեղուկում ընկղմված մարմինների վրա, լողացող մարմինների հավասարակշռության պայմանները։

Դիտարկելով հեղուկի շարժումը՝ հիդրավլիկան օգտվում էհիդրոդինամիկայի հիմնականհավասարումներից, որոնցից կարևորագույններն են Բեռնուլիի հավասարումը՝ իրական հեղուկի համար և անխզելիության հավասարումը՝ հիդրավլիկական տեսքով։ Հիդրավլիկան մանրամասնորեն դիտարկում է հեղուկի հոսքի տարբեր ռեժիմների ( Լամինար հոսանք, Տուրբուլենտ հոսանք) դեպքում առաջացող հիդրավլիկական դիմադրությունների հարցը, ինչպես նաև մի ռեժիմից մյուսին անցնելու պայմանները (Ռեյնոլդսի թիվ)։ Խողովակաշարերի հիդրավլիկան տալիս է տրված պայմաններում հեղուկի տրված ծախսի թողարկման համար անհրաժեշտ խողովակների չափսերի որոշման և տարբեր նշանակման խողովակաշարերի (ջրմուղ ցանցեր, նավթամուղներ և այլն) նախագծման և շինարարության ընթացքում առաջացող մի շարք հարցերի լուծման եղանակները։ Այս բաժնում է դիտարկվում խողովակներում արագությունների բաշխման հարցը, որը մեծ նշանակություն ունի ջերմահաղորդման, պնևմատիկական և հիդրավլիկական տրանսպորտի սարքերի, հեղուկի ծախսի չափման ու այլ հաշվարկների համար։ Բաց հուների հիդրավլիկան ուսումնասիրում է ջրի հոսքը ջրանցքներում ու գետերում։ Այստեղ տրվում են ջրանցքներում ջրի խորության որոշման եղանակները (ջրի տրված ծախսի և հատակի թեքության դեպքում), որոնք լայնորեն կիրառվում են նավարկելի, ոռոգման, չորացման և հիդրոէներգետիկական ջրանցքների նախագծման, գետերի վրա ուղղորդիչ աշխատանքների կատարման և այլ դեպքերում։ Բաց հուների հիդրավլիկան հետազոտում է նաև հոսքի լայնական հատվածքում արագությունների բաշխման հարցը, որը չափազանց էական է ջրաչափության, ջրաբերուկների շարժման հաշվարկի համար և այլն։ Հիդրավլիկայի՝ բացվածքներից և ջրթափներով արտահոսքին հատկացված բաժիններում բերվում են հաշվարկային առնչություններ՝ ռեզերվուարներում, շլյուզներում, ամբարտակներում, ջրթող խողովակներում և այլ կառույցներում եղած բացվածքների անհրաժեշտ չափերը որոշելու, ինչպես նաև հեղուկների արտահոսքի արագությունները և ռեզերվուարների դատարկման ժամանակը հաշվելու համար։ Ֆիլտրման հիդրավլիկական տեսությունը տալիս է ջրահոսքի դեբիտի և արագության հաշվարկման մեթոդները՝ անճնշում և ճնշումային հոսքերի տարբեր պայմանների դեպքում (ջրի ֆիլտրում ամբարտակներով, նավթի, գազի և ջրի ֆիլտրում շերտային պայմաններում և այլն)։ Հիդրավլիկայում են դիտարկվում նաև ջրաբերուկների շարժումը բաց հոսքերում և ապարախյուսի տեղափոխությունը խողովակներում, հիդրավլիկական երևույթների մոդելավորումը, հիդրավլիկական չափումների մեթոդները և այլն։ Հիդրոտեխնիկական կառույցների հաշվարկի համար էական նշանակություն ունեցող հիդրավլիկայի հարցերը (անհավասարաչափ և անկայուն շարժում բաց հուներով ու խողովակներով, ֆիլտրում և այլն) երբեմն միավորում են «ինժեներական հիդրավլիկա» կամ «կառույցների հիդրավլիկա» ընդհանուր անվանմամբ։ Հիդրավլիկայի ընդգրկած հարցերի շրջանը չափազանց ընդարձակ է, և հիդրավլիկայի օրենքներն այս կամ այն չափով գործնական կիրառում են գտնում ինժեներական գործունեության բոլոր բնագավառներում։

Գրականություն

Богомолов А.И., Михайлов К.А., Гидравлика, М., 1965;
Чугаев Р.Р., Гидравлика, М.-Л., 1970.

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 6, էջ 389)։