Kas yra Tuyau?

Prancūzų kalba tuyau reiškia vamzdį arba vamzdį. Žodžiu, tuyau yra beveik bet kokio tipo standus ar lankstus vamzdis. Tačiau dažniau tuyau nurodo specifinį hidrostatinio slėgio mechanizmą, apimantį povandeninius vamzdžius ir slėgio kamerą, tiekiančią suslėgtą orą mašinoms valdyti. Šis mechanizmas buvo naudojamas kaip ankstyvas kalimo įtaisas romėnų ir labai pakeitė geležies apdorojimą senovėje. Suspaudimas iš tuyau veikė panašiai kaip dumplės modernesnėse kalvėse.

Romos geležies apdirbimo kalvės per šimtmečius toliau plėtojo įrenginį, kai kuriose kalvėse buvo tuyaux su vandeniu varomais plaktukais, skirtais išlydytai geležies rūdai apdoroti. Kadangi prietaisas neturėjo judančių dalių ar nešiojamų sandariklių, jį buvo lengva pastatyti prie upelių ir kitų vandens telkinių. Gilus vanduo leido tuyau sukurti didesnį suspaudimą, taigi ir daugiau galios. Suslėgtas oras iš tik vamzdžių vandens sistemos yra kietas ir stebėtinai sausas, nepaisant to, kad jis gaunamas iš vandens.

Kalbant apie specifinę konstrukciją, tiek senovėje, tiek šiuolaikinėje tuyaux yra vamzdis su vidiniais purkštukais, kurių vienas galas nukreiptas prieš srovę. Vanduo teka į vamzdį, o purkštukai padeda sukurti daugiau oro burbuliukų įeinančiame vandenyje. Padidinus vandens kiekį vamzdžio viduje, vamzdis grimzta giliau į vandenį, todėl padidėja hidrostatinis slėgis. Gravitacija, vandens gylis ir vandens temperatūra priklauso nuo slėgio, kuris susidaro šio proceso metu.

Priešingame vamzdžio gale esanti maža slėginė kamera pritraukia oro burbuliukus ir priverčia vandenį tekėti į šoną. Didesnis hidrostatinis slėgis padidina oro burbuliukų, patenkančių į slėgio kamerą, skaičių. Dėl besikeičiančio slėgio oro burbuliukai susidaro slėgio kameroje, tiekdami suslėgtą orą, kuris gali būti tiekiamas per kitą vamzdį, kad būtų galima tiekti kalves, vandens plaktukus ir kitus mechanizmus. Kai iškyla oro burbuliukai, hidrostatinis slėgis vamzdyje sumažėja, vamzdis pakyla ir procesas kartojasi.

Mažėjantis hidrostatinis slėgis kartu su suslėgto oro išleidimu užtikrina reikiamą vandens išleidimą paskutinėje tuyau sistemos apdorojimo fazėje. Vamzdžiai kyla iš vandens, kai slėgis mažėja, kad pumpuotų vandenį atgal į srovę. Kiekvienas proceso žingsnis kartojasi ir persidengia, užtikrinant pastovų suslėgto oro tiekimą. Nors tiekimo atžvilgiu nuoseklus, suslėgto oro tiekimo jėga ar slėgis ne visada yra toks nuoseklus.

Tuyau sistemos naudojimas padėjo pakeisti geležies apdirbimo operacijų vietą romėnų laikais. Užuot sutelkę dėmesį į gaisrų atsargas ir taip kalves šalia miškų ar anglies tiekimo, operacijos galėtų būti sutelktos į energijos gamybą. Suprantama, kalvės buvo perkeltos arčiau upelių ir kitų vandens telkinių su gera srove, kad būtų galima pasinaudoti krintančiomis vandens sistemomis, tokiomis kaip tuyau. Per šimtmečius daug patobulinimų buvo padaryta modifikavus vandens energijos sistemas, naudojamas malūnuose ir kitose pramonės šakose.