Wat is een Tuyau?
In het Frans betekent tuyau pijp of leiding. Letterlijk is een tuyau bijna elk type stijve of flexibele buis. Vaker verwijst een tuyau echter naar een specifiek hydrostatisch drukmechanisme met onderwaterpijpen en een plenumkamer om perslucht toe te voeren om machines te bedienen. Het mechanisme werd door de Romeinen gebruikt als een vroeg smeedapparaat en veranderde de manier waarop ijzer in de oudheid werd verwerkt enorm. Compressie van een tuyau functioneerde net als blaasbalgen in modernere smederijen.
Romeinse smederijen smeden het apparaat door de eeuwen heen verder, met enkele smederijen met tuyaux met waterhamers om gesmolten ijzererts te bewerken. Omdat het apparaat geen echte bewegende delen of draagbare afdichtingen had, was het gemakkelijk in de buurt van stromen en andere waterlichamen te plaatsen. Door diep water kon de tuyau een hogere compressie produceren en dus meer kracht. Perslucht uit een watersysteem met alleen pijpen is koel en verrassend droog, ondanks dat het uit water is afgeleid.
Wat betreft de specifieke constructie, zowel oude als moderne tuyaux hebben een pijp met interne sproeiers, geplaatst met een uiteinde naar boven gericht. Water stroomt in de pijp terwijl de sproeiers helpen om meer luchtbellen in het binnenkomende water te creëren. Door het water in de buis te vergroten, zakt de buis dieper in het water, waardoor de hydrostatische druk toeneemt. Zwaartekracht, waterdiepte en watertemperatuur worden allemaal meegenomen in de hoeveelheid druk die tijdens dit proces wordt geproduceerd.
Aan het andere uiteinde van de pijp trekt een kleine plenumkamer de luchtbellen aan en dwingt de waterstroom zijwaarts. Hogere hydrostatische druk verhoogt het aantal luchtbellen dat in de plenumkamer wordt geduwd. Luchtbellen in de plenumkamer knallen als gevolg van veranderende druk en leveren samengeperste lucht die door een andere pijp kan worden gevoerd om smeedstukken, waterslaghamers en andere mechanismen aan te drijven. Zodra luchtbellen knallen, neemt de hydrostatische druk in de tuyau af, stijgt de pijp en herhaalt het proces zich.
De afnemende hydrostatische druk in combinatie met de afgifte van perslucht zorgt voor de noodzakelijke waterafvoer tijdens de laatste verwerkingsfase van een tuyau-systeem. Pijpen stijgen uit het water als de druk daalt, om water terug in de stroom te pompen. Elke stap van het proces herhaalt en overlapt en zorgt voor een consistente toevoer van perslucht. Hoewel consistent in termen van toevoer, is de kracht of druk van persluchtafgifte niet altijd even consistent.
Het gebruik van een tuyau-systeem heeft de plaatsing van ijzerbewerkingen in de Romeinse tijd veranderd. In plaats van zich te concentreren op leveringen voor branden en dus smederijen in de buurt van bossen of kolenvoorraden te vinden, kunnen operaties zich in plaats daarvan richten op de opwekking van energie. Het is begrijpelijk dat smederijen dus dichter bij stromen en andere waterlichamen met een goede stroming werden geplaatst om te profiteren van vallende watersystemen zoals een tuyau. Veel verbeteringen door de eeuwen heen kwamen van het aanpassen van waterkrachtsystemen die in molens en andere industrieën worden gebruikt.