Idraulica, branca della scienza che si occupa delle applicazioni pratiche dei fluidi, principalmente liquidi, in movimento. È legato alla meccanica dei fluidi (qv), che in gran parte fornisce il suo fondamento teorico. L’idraulica si occupa di questioni come il flusso di liquidi in tubi, fiumi e canali e il loro confinamento da dighe e serbatoi. Alcuni dei suoi principi si applicano anche ai gas, di solito nei casi in cui le variazioni di densità sono relativamente piccole. Di conseguenza, l’ambito dell’idraulica si estende a dispositivi meccanici come ventilatori e turbine a gas e sistemi di controllo pneumatici.

I liquidi in movimento o sotto pressione hanno svolto un lavoro utile per l’uomo per molti secoli prima che lo scienziato-filosofo francese Blaise Pascal e il fisico svizzero Daniel Bernoulli formulassero le leggi su cui si basa la moderna tecnologia di potenza idraulica. La legge di Pascal, formulata in circa 1650, afferma che la pressione in un liquido viene trasmessa ugualmente in tutte le direzioni; i.e, quando l’acqua è fatta per riempire un contenitore chiuso, l’applicazione di pressione in qualsiasi punto sarà trasmessa a tutti i lati del contenitore. Nella pressa idraulica, la legge di Pascal viene utilizzata per ottenere un aumento della forza; una piccola forza applicata a un piccolo pistone in un piccolo cilindro viene trasmessa attraverso un tubo a un cilindro grande, dove preme ugualmente contro tutti i lati del cilindro, incluso il grande pistone.

La legge di Bernoulli, formulata circa un secolo dopo, afferma che l’energia in un fluido è dovuta all’elevazione, al movimento e alla pressione, e se non ci sono perdite dovute all’attrito e nessun lavoro svolto, la somma delle energie rimane costante. Pertanto, l’energia di velocità, derivante dal movimento, può essere parzialmente convertita in energia di pressione ingrandendo la sezione trasversale di un tubo, che rallenta il flusso ma aumenta l’area contro cui il fluido sta premendo.

Fino al 19 ° secolo non era possibile sviluppare velocità e pressioni molto maggiori di quelle fornite dalla natura, ma l’invenzione delle pompe ha portato un vasto potenziale per l’applicazione delle scoperte di Pascal e Bernoulli. Nel 1882 la città di Londra costruì un sistema idraulico che forniva acqua pressurizzata attraverso la rete stradale per guidare i macchinari nelle fabbriche. Nel 1906 un importante progresso nelle tecniche idrauliche è stato fatto quando un sistema oleodinamico è stato installato per sollevare e controllare i cannoni della USS “Virginia.” Nel 1920 sono state sviluppate unità idrauliche autonome costituite da una pompa, comandi e motore, aprendo la strada alle applicazioni in macchine utensili, automobili, macchine agricole e movimento terra, locomotive, navi, aerei e veicoli spaziali.

Nei sistemi di alimentazione idraulica ci sono cinque elementi: il driver, la pompa, le valvole di controllo, il motore e il carico. Il conducente può essere un motore elettrico o un motore di qualsiasi tipo. La pompa agisce principalmente per aumentare la pressione. Il motore può essere una controparte della pompa, trasformando l’ingresso idraulico in uscita meccanica. I motori possono produrre movimento rotatorio o alternativo nel carico.

La crescita della tecnologia fluid-power dalla seconda guerra mondiale è stata fenomenale. Nel funzionamento e nel controllo di macchine utensili, macchine agricole, macchine edili e macchine minerarie, fluid power può competere con successo con i sistemi meccanici ed elettrici (vedi fluidics). I suoi principali vantaggi sono la flessibilità e la capacità di moltiplicare le forze in modo efficiente; fornisce anche una risposta rapida e accurata ai controlli. Il potere fluido può fornire una forza di poche once o una delle migliaia di tonnellate.

I sistemi di potenza idraulica sono diventati una delle principali tecnologie di trasmissione dell’energia utilizzate da tutte le fasi dell’attività industriale, agricola e della difesa. Gli aerei moderni, ad esempio, utilizzano sistemi idraulici per attivare i loro comandi e per azionare carrelli di atterraggio e freni. Praticamente tutti i missili, così come le loro attrezzature di supporto a terra, utilizzano la potenza fluida. Le automobili utilizzano sistemi di alimentazione idraulica nelle loro trasmissioni, freni e meccanismi di sterzo. La produzione di massa e la sua progenie, l’automazione, in molte industrie hanno le loro basi nell’utilizzo di sistemi di potenza fluida.