Հիդրավլիկա և աերոդինամիկա։Տեսություն և գործիքներ
Պարզագույն հիդրոսխեմա
Սանկտ-Պետերբուրգի պետական պոլիտեխնիկական համալսարանի հիդրոաշտարակը
**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)։*  |