Hvad er en Tuyau?
På fransk betyder tuyau rør eller rør. Bogstaveligt talt er en tuyau næsten enhver form for stift eller fleksibelt rør. Mere almindeligt henviser imidlertid en tuyau til en specifik hydrostatisk trykmekanisme, der involverer undervandsrør og et plenumkammer for at levere trykluft til betjening af maskiner. Mekanismen blev brugt som et tidligt smedeapparat af romerne og ændrede i høj grad, hvordan jern blev forarbejdet i gamle tider. Komprimering fra en tuyau fungerede meget som bælge i mere moderne smedier.
Romerske jernbearbejdsgesmede videreudviklede enheden gennem århundreder, med nogle smedte med tuyaux med vanddrevne hammere til bearbejdning af smeltet jernmalm. Da enheden ikke havde reelle bevægelige dele eller bærbare tætninger, var det let at opsætte i nærheden af vandløb og andre vandmasser. Dybt vand lod tuyau producere højere komprimering og derfor mere kraft. Trykluft fra et rørbaseret vandsystem er køligt og overraskende tørt på trods af at det stammer fra vand.
Hvad angår specifik konstruktion, har både gammel og moderne tuyaux et rør med indvendige dyser placeret med den ene ende opad opstrøms. Vand strømmer ind i røret, mens dyserne er med til at skabe flere luftbobler i det indkommende vand. Forøgelse af vandet inde i røret resulterer i, at røret synker dybere ned i vandet, hvilket øger det hydrostatiske tryk. Tyngdekraft, vanddybde og vandtemperatur alt sammen beregnet på, hvor meget tryk der produceres under denne proces.
I den modsatte ende af røret tiltrækker et lille plenumkammer luftboblerne og tvinger vandstrømningen til siden. Højere hydrostatisk tryk øger antallet af luftbobler, der skubbes ind i kammeret. Luftbobler inde i plenumkammeret popper op som et resultat af skiftende tryk, tilførsel af trykluft, der kan føres gennem et andet rør til strømsmedier, vandhamre og andre mekanismer. Når luftbobler springer, falder det hydrostatiske tryk i tuyau, røret stiger, og processen gentages.
Faldende hydrostatisk tryk kombineret med frigivelse af komprimeret luft driver den nødvendige vandudladning under den endelige forarbejdningsfase af et tuyau-system. Rør stiger ud af vandet, når trykket falder for at pumpe vand tilbage i strømmen. Hvert trin i processen gentages og overlapper hinanden, hvilket giver en konstant tilførsel af komprimeret luft. Selvom det er konstant med hensyn til forsyning, er kraften eller trykket ved trykluftudlevering ikke altid lige så konsistent.
Brug af et tuyau-system hjalp med til at ændre placeringen af jernbearbejdning i romertiden. I stedet for at fokusere på forsyninger til brande og således lokalisere smedje i nærheden af skove eller kulforsyninger, kunne operationerne i stedet fokusere på elproduktion. Forståeligvis blev smedje således flyttet tættere på vandløb og andre vandmasser med en god strøm for at drage fordel af faldende vandsystemer som en tuyau. Mange forbedringer gennem århundreder kom fra at modificere vandkraftsystemer, der blev brugt i møller og andre industrier.