Khái niệm thủy lực và lịch sử phát triển


Thủy lực hay có tên gọi khác là Cơ học chất lỏng là một bộ phận trong cơ học các vật thể biến dạng, đây là bộ môn khoa học đi tìm hiểu về các quy luật và ứng dụng các quy luật vào thực tiễn đời sống của chất lỏng và khí( gọi chung là chất lỏng và dùng khái niệm chất lỏng nén được để nói về chất khí. Đây là một môn học ứng dụng rất cần thiết với sự phát triển của xã hội với đối tượng nghiên cứu là các quy luật cân bằng và dịch chuyển cùng với các phương pháp sử dụng  vào thực tiễn của các vật chất lỏng.
Môn khoa học thủy lực đã xuất hiện từ rất lâu đời trên trái đất bởi hoạt động sản xuất sinh hoạt của con người luôn gắn chặt với việc sử dụng nước. Các công trình đầu tiên trong lịch sử đó là các công trình thủy lợi áp dụng cho nông nghiệp, hệ thống cống thoát nước cho các thành phố hay xuất hiện trong các ngành hàng hải , viễn dương thời đó. Tuy nhiên để trở nên hoàn chỉnh là một môn học nghiên cứu thực sự, có lý luận, quy luật được chứng minh, thực nghiệm chặt chẽ có lẽ khởi nguồn sau khi Ác-si-mét phát hiện ra định luật vật nổi sau này mang tên chính ông. Trước đó cũng đã có nhiều danh nhân nhầm lẫn khi nghiên cứu ví dụ như A-ri-xtốt cho rằng khi một vật chất chuyển động trong môi trường chất khí cần phải có một lực luôn tác động vào vật và lực đó do môi trường xung quanh gây ra.
Leonardo da Vincit (1452-1519) là một trong những người có đóng góp to lớn cho nền văn minh nhân loại. Ông đã để lại nhiều công trình nghiên cứu về thủy lực như: nghiên cứu sức cản lên vật thể di chuyển bên trong lòng chất lỏng, kĩ thuật bay  với cánh cố định và cánh động. Ông cũng là nhà khoa học đàu tiên dùng mô hình kích thước nhỏ để nghiên cứu. Tiếc rằng tư duy của ông vượt xa thời điểm đó nên gặp không ít khó khăn khi thực hiện các công trình của mình
Bước sang thế kỉ XVII Galilei (1564-1642) là người có công mang định lý Archimedes vào  môn cơ học tổng quan, đi nghiên cứu lực cản lên vật di chuyển trong môi trường khí bằng con lắc cơ học. Tiếp bước ông có các học trò như Torricelli (1608-1647) Castelli(157-1642) đã đi sâu vào nghiên cứu và đạt được những thành tựu nhất định như quy luật về áp suất khí quyển,dòng chảy
Isac Newton (1642-1727) cũng là một thiên tài nghiên cứu đề tài chất lỏng với nhiều công trình nghiên cứu như lực cản chất lỏng, mối quan hệ giữa vận tốc chảy, yếu tố hình dạng vật thể, ma sát, xác định ứng suất quagradien vận tốc dòng chảy…Daniel Bernouli (1700-1783), Leonhard Euler (1707-1783 ) là người tiên phong cho thủy lực động lực học, một mảng quan trọng của thủy lực bằng các công thức trong thủy tĩnh học, thủy động học. Sau này còn rất nhiều nhà khoa học tên tuổi khác đóng góp vào sự phát triển của thủy lực học như Laplace, Caunchy, Navier…hay Darcy, Chezy, Basin ở cuối thế kỉ XVIII

Cuối thế kỉ XIX đã có sự hình thành quan niệm mới về chuyển động trong thủy lực học nhờ vào thành quả nghiên cứu cấu trúc vi mô dòng chảy. Các quan niệm này thực sự được phát triển vào thế kỉ 20 khi được chứng minh thông qua các dụng đo lường công nghệ cao, từ đó hình thành nên các lí thuyết hiện đại ngày nay để áp dụng vào thực tế. Đến cuối thế kỉ 20 là thời gian phát triển theo chiều sâu của bộ môn thủy lực nhờ có các công trình theo hướng chuyên biệt, các công cụ nghiên cứu, công cụ tính toán đặc biệt là máy tính điện tử cùng các thiết bị ngoại vi. Số nhà nghiên cứu, bác học cũng tăng lên nhiều lần

Share this

First