Hydraulika

Koła wodne.

Wczesne zastosowania energii wodnej sięgają Mezopotamii i starożytnego Egiptu, gdzie nawadnianie stosowano od VI tysiąclecia p.n.e., a zegary wodne od wczesnego II tysiąclecia p.n.e. Inne wczesne przykłady energii wodnej obejmują system Qanat w starożytnej Persji i system wodny Turpan w starożytnej Azji Środkowej.

Imperium PerskieEdit

W Imperium Perskim Persowie zbudowali skomplikowany system młynów wodnych, kanałów i tam, znany jako Historyczny System Hydrauliczny Shushtar. Projekt ten, rozpoczęty przez króla Achemenidów Dariusza Wielkiego i ukończony przez grupę rzymskich inżynierów pojmanych przez sasanidzkiego króla Szapura I, został określony przez UNESCO jako „arcydzieło twórczego geniuszu”. Były one również wynalazców Qanat, podziemny akwedukt. Kilka dużych, starożytnych ogrodów w Iranie zostało nawodnionych dzięki Qanatowi

Najwcześniejsze dowody na istnienie kół wodnych i młynów wodnych pochodzą ze starożytnego Bliskiego Wschodu z IV w. p.n.e., a konkretnie z Imperium Perskiego sprzed 350 r. p.n.e., z regionów Iraku, Iranu i Egiptu.

ChinaEdit

W starożytnych Chinach byli Sunshu Ao (6 wiek p.n.e.), Ximen Bao (5 wiek p.n.e.), Du Shi (około 31 n.e.), Zhang Heng (78 – 139 n.e.) i Ma Jun (200 – 265 n.e.), podczas gdy średniowieczne Chiny miały Su Song (1020 – 1101 n.e.) i Shen Kuo (1031-1095). Du Shi zastosował koło wodne do napędzania miechów wielkiego pieca produkującego żeliwo. Zhang Heng był pierwszym, który zastosował hydraulikę do napędzania sfery armilarnej do obserwacji astronomicznych.

Sri LankaEdit

Fosa i ogrody w Sigiriya.

W starożytnej Sri Lance hydraulika była szeroko stosowana w starożytnych królestwach Anuradhapura i Polonnaruwa. Odkrycie zasady wieży zaworowej, lub dołu zaworowego, (Bisokotuwa w języku syngaleskim) do regulowania ucieczki wody jest przypisywane pomysłowości ponad 2000 lat temu. Do pierwszego wieku naszej ery ukończono już kilka dużych prac irygacyjnych. Makro- i mikro-hydraulika w celu zaspokojenia potrzeb ogrodnictwa domowego i rolnictwa, drenaż powierzchniowy i kontrola erozji, ozdobne i rekreacyjne cieki wodne i struktury oporowe, a także systemy chłodzenia były na miejscu w Sigiriya, Sri Lanka. Koral na masywnej skale w miejscu zawiera cysterny do zbierania wody. Duże starożytne zbiorniki Sri Lanki to Kalawewa (Król Dhatusena), Parakrama Samudra (Król Parakrama Bahu), Tisa Wewa (Król Dutugamunu), Minneriya (Król Mahasen)

Świat grecko-rzymskiEdit

W starożytnej Grecji, Grecy zbudowali wyrafinowane systemy wodne i hydrauliczne. Przykładem jest budowa przez Eupalinosa, w ramach kontraktu publicznego, kanału nawadniającego dla Samos, Tunel Eupalinosa. Wczesnym przykładem zastosowania koła hydraulicznego, prawdopodobnie najwcześniejszym w Europie, jest koło z Perachory (III w. p.n.e.).

W grecko-rzymskim Egipcie na uwagę zasługuje konstrukcja pierwszych automatycznych maszyn hydraulicznych autorstwa Ctesibiusa (rozkwitł ok. 270 r. p.n.e.) i Hero z Aleksandrii (ok. 10-80 r. n.e.). Hero opisuje kilka działających maszyn wykorzystujących siłę hydrauliczną, takich jak pompa siłowa, która jest znana z wielu rzymskich obiektów jako używana do podnoszenia wody i w wozach strażackich.

Akwedukt w Segowii, arcydzieło z I w. n.e.

W Imperium Rzymskim rozwijano różne zastosowania hydrauliki, w tym publiczne wodociągi, niezliczone akwedukty, energetykę wykorzystującą młyny wodne i górnictwo hydrauliczne. Byli jednymi z pierwszych, którzy wykorzystali syfon do przenoszenia wody przez doliny i używali łuskania na dużą skalę do poszukiwania, a następnie wydobywania rud metali. Szeroko stosowali ołów w systemach hydraulicznych do zaopatrzenia domowego i publicznego, takich jak zasilanie term.

Hydrauliczne górnictwo było stosowane na polach złota w północnej Hiszpanii, która została podbita przez Augusta w 25 r. p.n.e. Aluwialna kopalnia złota w Las Medulas była jedną z największych ich kopalni. Pracowało w niej co najmniej siedem długich akweduktów, a strumienie wody były wykorzystywane do erozji miękkich złóż, a następnie płukania odpadów w poszukiwaniu cennego złota.

Świat arabsko-islamskiEdit

W świecie muzułmańskim podczas Złotego Wieku Islamu i arabskiej rewolucji rolniczej (VIII-XIII w.) inżynierowie szeroko wykorzystywali energię wodną, a także wczesne zastosowania energii pływów i wielkie kompleksy fabryk hydraulicznych. W świecie islamu stosowano wiele różnych młynów przemysłowych napędzanych wodą, w tym młyny, tarki, papiernie, łuszczarki, tartaki, młyny okrętowe, młyny stemplowe, huty, cukrownie i młyny pływowe. Do XI wieku te przemysłowe młyny działały w każdej prowincji świata islamskiego, od Al-Andalus i Afryki Północnej po Bliski Wschód i Azję Środkową. Muzułmańscy inżynierowie używali również turbin wodnych, stosowali przekładnie w młynach wodnych i maszynach podnoszących wodę, a także byli pionierami w stosowaniu tam jako źródła energii wodnej, wykorzystywanych do dostarczania dodatkowej mocy młynom wodnym i maszynom podnoszącym wodę.

Al-Jazari (1136-1206) opisał projekty 50 urządzeń, z których wiele napędzanych było wodą, w swojej książce, The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices, w tym zegary wodne, urządzenie do podawania wina i pięć urządzeń do podnoszenia wody z rzek lub basenów. Obejmują one niekończący się pas z przymocowanymi dzbankami i urządzenie tłokowe z zaworami na zawiasach.

Najwcześniejsze programowalne maszyny były urządzeniami napędzanymi wodą opracowanymi w świecie muzułmańskim. Sekwencer muzyczny, programowalny instrument muzyczny, był najwcześniejszym typem programowalnej maszyny. Pierwszym sekwencerem muzycznym był automatyczny, napędzany wodą flecista wynaleziony przez braci Banu Musa, opisany w ich Księdze Pomysłowych Urządzeń, w IX wieku. W 1206 r. Al-Jazari wynalazł napędzane wodą programowalne automaty/roboty. Opisał on cztery automaty muzyczne, w tym perkusistów obsługiwanych przez programowalną maszynę perkusyjną, gdzie można było je zmusić do grania różnych rytmów i różnych wzorów perkusyjnych. Zegar zamkowy, mechaniczny zegar astronomiczny zasilany wodą, wynaleziony przez Al-Jazariego, był pierwszym programowalnym komputerem analogowym.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *