Hva er en Tuyau?

På fransk betyr tuyau rør eller rør. Bokstavelig talt er en tuyau nesten alle typer stivt eller fleksibelt rør. Mer ofte henviser imidlertid en tuyau til en spesifikk hydrostatisk trykkmekanisme som involverer undervannsrør og et plenumkammer for å tilføre trykkluft til å betjene maskiner. Mekanismen ble brukt som et tidlig smieapparat av romere og endret sterkt hvordan jern ble behandlet i antikken. Kompresjon fra en tuyau fungerte omtrent som belg i mer moderne smier.

Romerske jernvirkende smier videreutviklet enheten gjennom århundrer, med noen smier som inneholder tuyaux med vanndrevne hammer for å bearbeide smeltet jernmalm. Siden enheten ikke hadde reelle bevegelige deler eller bærbare tetninger, var det enkelt å sette opp i nærheten av bekker og andre vannmasser. Dyp vann tillot tuyau å produsere høyere kompresjon og derfor mer kraft. Trykkluft fra et rørbasert vannsystem er kjølig og overraskende tørt, til tross for at det kommer fra vann.

Når det gjelder spesifikk konstruksjon, har både eldgamle og moderne tuyaux et rør med innvendige dyser, plassert med en ende vendt oppstrøms. Vann strømmer inn i røret mens dysene er med på å skape flere luftbobler i det innkommende vannet. Å øke vannet inne i røret resulterer i at røret synker dypere i vannet, og øker dermed hydrostatisk trykk. Tyngdekraft, vanndybde og vanntemperatur alt sammen beregnet på hvor mye trykk som produseres under denne prosessen.

I motsatt ende av røret tiltrekker et lite plenumkammer luftboblene og tvinger vannstrømmen til side. Høyere hydrostatisk trykk øker antall luftbobler som skyves inn i plenumkammeret. Luftbobler inne i plenumkammeret spretter som et resultat av endret trykk, tilførsel av trykkluft som kan føres gjennom et annet rør til kraftsmier, vannhammere og andre mekanismer. Når luftbobler spretter, synker det hydrostatiske trykket i tuyau, røret stiger, og prosessen gjentas.

Senkende hydrostatisk trykk kombinert med frigjøring av trykkluft gir den nødvendige vannutladning under den endelige prosesseringsfasen av et tuyau-system. Rør stiger opp av vannet når trykket synker, for å pumpe vann tilbake i bekken. Hvert trinn i prosessen gjentas og overlapper, og gir en jevn tilførsel av trykkluft. Mens den er konsistent med tanke på tilførsel, er kraften eller trykket ved trykkluftlevering ikke alltid like konsistent.

Bruk av et tuyau-system bidro til å endre plasseringen av jernarbeidsoperasjoner i romertiden. I stedet for å fokusere på forsyninger til branner og dermed finne smier i nærheten av skog eller kullforsyning, kan operasjoner i stedet fokusere på kraftproduksjon. Forståelig nok ble smier dermed flyttet nærmere bekker og andre vannmasser med god strøm for å kunne dra nytte av fallende vannsystemer som en tuyau. Mange forbedringer gjennom århundrene kom fra å modifisere vannkraftsystemer som ble brukt i fabrikker og andre næringer.