hidráulika (gr. hydōr – vanduo + aulos – vamzdelis), tèchninė hidromechãnika, mokslas apie skysčių pusiausvyros ir tekėjimo dėsnius, jų taikymo metodus inžinerijoje. Dauguma hidraulikos dėsnių tinka ir dujoms, jei jų tankis ir slėgis beveik nekinta. Teorinės hidraulikos pagrindą sudaro: hidrostatikos dėsniai, kuriais naudojantis skaičiuojamas skysčio slėgis į indo arba vamzdžio sieneles, užtvankas, tiltų atramas, tiriama panardinto kūno pusiausvyra, t. p. hidrodinamikos dėsniai ir juos išreiškiančios svarbiausios lygtys (pvz., Bernoulli lygtis, tolydumo lygtis ir kitos). Praktinė hidraulika tiria skysčio tekėjimą vamzdynuose, atviruose kanaluose, upėse, iš angų, per pralaidas, slenksčius, judėjimą akytose terpėse (filtravimą). Tiriamas nuostovusis (stacionarusis) ir nenuostovusis skysčio tekėjimas, susidarantys hidrauliniai nuostoliai, hidraulinė varža, hidraulinis smūgis, skysčio greičio pasiskirstymas srauto skerspjūvyje, sąnašų judėjimas atviruose srautuose, pulpos – vamzdžiuose ir kita. Kuriami hidraulinių matavimų laboratorinėmis ir natūraliomis sąlygomis metodai, modeliuojami hidrauliniai reiškiniai. Hidraulikos dėsniais grindžiamas hidraulinių sistemų (automatinio valdymo sistemų, informaciją ir energiją perduodančių darbiniu skysčiu) veikimas; jos plačiai naudojamos automobiliuose, traktoriuose, statybos mašinose, staklėse, robotų, technologinių įrenginių valdymo sistemose ir kitur. Hidraulikos tyrimų rezultatai yra vandentiekio, dujotiekio, naftotiekio, pastatų šildymo sistemų, vamzdynų projektavimo pagrindas. Remiantis hidraulikos metodais projektuojami laivybos, drėkinimo ir kiti kanalai, tiesinamos upių vagos, statomi hidroenergetikos statiniai (užtvankos, rezervuarai ir kita).
Istorija
Hidraulikos pradininku laikomas senovės graikų matematikas Archimedas, atradęs skysčių ir dujų statikos dėsnį (Archimedo dėsnis). Hidraulikos plėtrai poveikio turėjo ir 15 a. Leonardo da Vinci suformuluotas vadinamas tolydumo principas, pagal kurį, srauto greitis kinta atvirkščiai proporcingai srovės skerspjūvio plotui. Svarbų hidraulikos atradimą padarė flamandų inžinierius S. Stevinas, kuris įrodė, kad skystis indo dugną veikia jėga, lygia jame esančio skysčio stulpo svoriui. Tolesnę hidraulikos plėtrą lėmė B. Pascalio suformuluoti hidrostatikos principai, 1738 D. Bernoulli ir J. Bernoulli hidrodinamikos ir hidraulikos veikalai. Hidraulika sparčiai plėtojosi 18 a.: L. Euleris sudarė keletą lygčių, sukūrė teorinį hidraulinės turbinos modelį, J. Le R. d’Alembert’as suformulavo į skystį panardinto kūno judėjimo paradoksą. Pirmieji eksperimentiniai hidraulikos darbai siejami su anglų inžinieriumi Johnu Smeatonu – 1759 jis išleido veikalą apie vėjo ir vandens energijos panaudojimą malūno ratams ir kitoms mašinoms sukti. 18 a. pabaigoje–19 a. pradžioje plėtoti hidraulikos eksperimentiniai tyrimai: svarbių rezultatų gavo vokiečių mokslininkas Julius Ludwigas Weisbachas, prancūzų mokslininkai Antoineʼas de Chézy ir Pierreʼas-Louis-Georgesas Du Buat, tiltų inžinierius Claudeʼas-Louis Navier. Didžiosios Britanijos mokslininkas O. Reynoldsas paaiškino realiojo skysčio tekėjimą, turbulentiškumą, hidraulinių nuostolių fizinę prigimtį. 20 a. pradžioje L. Prandtlis ir Theodoreʼas von Kármánas (Vengrija) sukūrė pusiau empirinę skysčių turbulentiškumo teoriją. 20 a. antroje pusėje hidraulika tapo skysčių mechanikos (bendro mokslo apie skysčių judėjimą) taikomąja šaka. Skysčių mechanikos kūrėjas – L. Prandtlis, jo mokinys Paulis Richardas Heinrichas Blasius, Johannas Nikuradse. Prie hidraulikos, kaip mokslo, plėtros prisidėjo ir Jungtinių Amerikos Valstijų mokslininkai Johnas Ripleyʼis Freemanas, Borisas Bahmeteffas ir Theodoreʼas von Kármánas.
Tyrimai
Hidraulikos tyrimus pasaulyje koordinuoja Tarptautinė hidraulinės inžinerijos ir tyrimų asociacija (angl. International Association of Hidraulic Engineering and Research). Lietuvoje hidraulikos problemos nagrinėjamos Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijoje, Kauno technologijos universitete, Vilniaus Gedimino technikos universitete.