Hydraulik

Hydraulik, Anwendung der Strömungsmechanik auf technische Geräte (siehe Technik) mittels Flüssigkeiten, meist Wasser oder Öl. Das Forschungsgebiet Hydraulik beschäftigt sich mit Problemen wie dem Durchfluss von Flüssigkeiten durch Rohre oder in offenen Kanälen und der Konstruktion von Speicherdämmen, Pumpen und Wasserturbinen. Bei anderen Geräten befasst sich die Hydraulik mit der Steuerung und Regelung oder dem Einsatz von Flüssigkeiten, z. B. bei Düsen, Ventilen, Strahlrohren und Durchflussmessern.

Zwei der wichtigsten Anwendungen der Hydraulik sind die Konstruktion von hydraulischen Stellgliedern und hydraulischen Pressen. Ihre Grundlage ist das Pascal-Gesetz, nach dem der auf eine Flüssigkeit ausgeübte Druck in alle Richtungen gleich wirkt. Da die Kraft gleich dem Druck mal der Fläche ist, kann eine Kraft deutlich verstärkt werden, indem eine Flüssigkeit zwischen zwei Kolben mit unterschiedlicher Fläche eingeschlossen ist. Hat z. B. ein Kolben eine Flächeneinheit und der zweite zehn Flächeneinheiten, verursacht eine Krafteinheit pro Flächeneinheit beim kleineren Kolben eine Kraft von zehn Einheiten pro Flächeneinheit beim größeren Kolben. Dieser mechanische Vorteil kann in hydraulischen Stellgliedern wie z. B. bei der Bremse eines Kraftfahrzeuges genutzt werden, wo eine verhältnismäßig kleine, auf das Pedal ausgeübte Kraft erheblich verstärkt wird und eine wesentlich stärkere Kraft auf die Bremsbacke wirkt. Die Steuerklappen von Flugzeugen werden auf ähnliche Weise mit hydraulischen Systemen bewegt. Hydraulische Winden und Hebevorrichtungen setzt man in Werkstätten zum Heben von Fahrzeugen und in der Bauindustrie zum Heben schwerer Lasten ein. Mit der hydraulischen Presse werden Metalle geformt, gepresst oder gestanzt und Materialprüfungen mit hohen Drücken durchgeführt. Geräte, die Kräfte von über vier Millionen Kilogramm erzeugen, wurden zum Formen ganzer Flugzeugteile entwickelt.