[Научно-популярное, Физика, Инженерные системы] Реконструкция римской производственной инженерии (перевод)
Автор
Сообщение
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286
Арки Колизея, купол Пантеона и ... локтевые желоба водяной мельницы в Барбегале? Римская архитектура известна своей элегантностью и изобретательностью. Любопытный артефакт, собранный по частям в подвале музея, показал, как римское проектирование смогло повысить эффективность древнего производственного комплекса, построенного для практической работы, а не просто для впечатления. Комплекс водяных мельниц 2-го века в Барбегале, юг Франции, не являлся возвышающимся памятником, внушающим трепет простым смертным. Но сооружение и не представляло из себя заурядную мельницу. Это была самая грозная концентрация механической силы, которая когда-либо существовала в древнем мире. Массив из 16 водяных колес, способных ежедневно перемалывать около 55 000 фунтов муки (прим. около 25 000 кг).Чтобы такой массив эффективно работал, тысячи лет назад потребовалось тщательное проектирование. А в наши дни, когда комплекс мельниц давно превратился в руины, потребовалась международная группа экспертов в области археологии, геологии и гидродинамики, чтобы собрать воедино ключи к системе деревянных желобов, которые когда-то эффективно направляли воду через комплекс. Ключевым компонентом, обнаруженным учеными, являлся водосточный желоб, имеющий необычную форму и уникальную конструкцию: локтевой желоб.Эффективная инженерияМаксимизация эффективности комплекса водяных мельниц в Барбегале могла бы стать для римлян хитроумной головоломкой, потому что созданная ими система была и так очень продуманной. Серия акведуков доставляла воду из ближайшей реки к вершине холма, на котором был построен мельничный комплекс. Затем вода стекала по водяным колесам, расположенным в два ряда по восемь штук и идущим параллельно вниз по склону. Сами водяные колеса были вставлены в бассейны, высеченные в скале. «Это особенная мельница», — говорит Кес Пасшир. Он является ведущим автором исследования, а также почетным профессором структурной геологии и тектоники в Майнцском университете в Германии. «Это единственный известный нам пример римского многомельничного сооружения. Обычно встречаются только маленькие мельницы».Обычная мельница имеет единственный резервуар. Вода из резервуара течет по каналу к водяному колесу, расположенному ниже по потоку. Глубиной воды в резервуаре легко управлять с помощью плотины и шлюзового затвора. Это означает, что поток воды уже находится под полным контролем до того, как он попадет в канал, а сам канал может быть простым прямым желобом, направляющим воду к колесу.Но в многоярусном комплексе в Барбегале не было единого резервуара. Вместо этого использовались вырезанные ряды бассейнов, выстроенные в линию, идущую вниз по склону. Бассейны служили двум целям: принимать воду, падающую с одного колеса, и одновременно быть источником воды для следующего колеса. По сравнению с одиночным резервуаром, глубину воды в этих бассейнах труднее контролировать. Пасшир и его коллеги считают, что локтевой желоб тщательно продуманной формы — прямой желоб длиной примерно семь футов (прим. около 2 м), загнутый вверх на одном конце, как кончик хоккейной клюшки - был разработан для решения именно этой уникальной задачи.
Реконструкция мельничного комплекса в Барбегале«Такие формы не известны ни в современных, ни в средневековых мельницах» — сообщает Пасшир.Реконструкция мельницыУвы, сами мельницы в Барбегале не дали ученым никакой новой информации. От всего производственного комплекса остался только скелет. Деревянные водяные колеса и другие механизмы давно сгнили, забрав с собой тайну внутренней работы мельниц. Но ключи к разгадке системы остались, потому что богатая минералами вода в этом районе кое-что сохранила: карбонат кальция, давний союзник археологов. 
Нынешнее состояние водяных мельниц«Даже несмотря на то, что сама древесина была полностью разрушена, потому что это органический материал, минеральные отложения — по сути, твердые керамические - остались», — говорит Джон Ламбропулос, профессор машиностроения в Рочестерском университете, не участвовавший в исследовании.С годами эти карбонатные отложения (прим. отложения на деталях мельницы, контактировавших с водой) превратились в камнеподобную корку, образовавшуюся в каменных бассейнах и сформированную на деревянных механизмах. Когда в 1930-х годах мельничный комплекс был впервые раскопан, некоторые из этих карбонатных отложений помогли исследователям сделать выводы о внутреннем устройстве, например о размерах и размещении водяных колес. Но многие карбонатные образцы представляли собой не более чем фрагменты, расколотые за прошедшие столетия. К счастью, даже они были спасены — покорно вывезены и доставлены в археологический музей в ближайшем городе Арле.«80 лет эти фрагменты хранились где-то в гигантском подвале музея», — сообщает Пасшир. Несмотря на то, что они были сломаны, карбонатные фрагменты все еще содержали ключ к формам деревянных механизмов, на которых они сформировались. Пасшир и его коллеги очистили и организовали фрагменты. «Мы обнаружили, что некоторые фрагменты, совмещенные вместе, образовывали изогнутую форму. И это явно была часть водосточного желоба».
Фрагменты корки, образовавшийся на двух стыкующихся доскахЧтобы понять, как этот странный желоб вписывался в общую конструкцию комплекса, исследовательская группа изучила структуру карбонатных слоев, предоставляющую информацию о том, как текла вода, а также размеры фрагментов и самого комплекса. Ученые смоделировали различные варианты, рассчитав, как вода могла протекать через мельницу, и пришли к выводу, что локтевой желоб использовался для направления воды из бассейна в основании одного водяного колеса к вершине следующего нижнего водяного колеса. Но с колеблющейся глубиной воды в нескольких бассейнах сооружения простого направления воды было недостаточно — желоба в Барбегале необходимы для регулирования потока. По словам Пасшира, желоба должны быть крутыми, чтобы вода достигала большой скорости при падении из бассейна. Но в то же время они должны быть пологими, чтобы вода падала на колесо под правильным углом.«У вас не может быть крутого и пологого желоба одновременно, поэтому решение — сделайте его изогнутым».Сделайте его изогнутымРезкий падение около того места, где вода выходила из бассейна, обеспечивало ускорение для потока. Затем изгиб в форме локтя регулировал его, вода двигалась почти горизонтально по более длинной части желоба, пока не достигала следующего колеса. 
Локтевой желоб быстро ускоряет поток, прежде чем переносить воду к колесу по длинному плоскому участкуЭто был простой и элегантный ответ на сложную дизайнерскую головоломку. По словам Хьюберта Шансона, старшего профессора гидротехники в Квинслендском университете в Австралии, это говорит о том, что древние римляне лучше разбирались в механике жидкостей и гидротехнике, чем иногда предполагают ученые.«[Пасшир и его коллеги] в основном выдвигают идею о том, что римляне на самом деле имели некоторое понимание того, как улучшить свою эффективность в общем», — говорит Шансон. Он просмотрел ранний вариант рукописи о локтевом желобе, но в остальном не участвовал в исследовании.В наши дни открытие локтевого желоба вряд ли окажет большое влияние на текущее управление водными ресурсами — за последние два тысячелетия технологии вышли далеко за рамки мельниц в Барбегале. Но по словам Пасшира, обнаружение утерянных технологий имеет смысл. «[Локтевой желоб] не изменит нашего взгляда на мир, но в археологии могут быть и другие вещи, которые могут помочь нам найти некоторые простые решения наших проблем«, — говорит Пасшир. «Это показывает, что и в древности люди были творческими. У них имелась проблема, и им пришлось найти креативной решение».Дата-центр ITSOFT — размещение и аренда серверов и стоек в двух дата-центрах в Москве. За последние годы UPTIME 100%. Размещение GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов, лицензии связи, SSL-сертификаты, администрирование серверов и поддержка сайтов.
===========
Источник:
habr.com
===========
===========
Автор оригинала: ALICE MCBRIDE
===========Похожие новости:
- [Физика, DIY или Сделай сам, Транспорт] Изобретатель представил крыло, которое меняет длину в полете
- [Читальный зал, Научно-популярное] Конспект брошюры «Как правильно читать книги?»
- [Читальный зал, Научно-популярное] Теодор Рузвельт: самый необычный президент в истории США (перевод)
- [Научно-популярное, Космонавтика, DIY или Сделай сам, Будущее здесь] Проект Лунного микроспутника готов! Что дальше?
- [Анализ и проектирование систем, Data Mining, Визуализация данных, Веб-аналитика] Методы укладки Gephi. Force Atlas и Force Atlas 2
- [Научно-популярное, Искусственный интеллект] Ученые используют искусственный интеллект для обнаружения гравитационных волн
- [Научно-популярное, Биотехнологии, Здоровье, Биология] О чем вы много думали, но боялись узнать #2 — мРНК вакцина, выработка иммунитета, S-белок
- [Анализ и проектирование систем, Управление разработкой, Управление проектами, Управление продуктом] Как управлять проектом? Самый простой пошаговый план для новичков
- [Научно-популярное, Космонавтика, Будущее здесь] Брэнсон первым слетал туристом на космоплане Unity
- [Информационная безопасность, IT-компании] Приложение для стиральной машины Samsung требует доступ к контактам и геолокации (перевод)
Теги для поиска: #_nauchnopopuljarnoe (Научно-популярное), #_fizika (Физика), #_inzhenernye_sistemy (Инженерные системы), #_melnitsa (мельница), #_drevnij_rim (древний рим), #_mehanika_zhidkostej (механика жидкостей), #_proektirovanie (проектирование), #_gidrodinamika (гидродинамика), #_rekonstruktsija (реконструкция), #_blog_kompanii_itsoft (
Блог компании ITSOFT
), #_nauchnopopuljarnoe (
Научно-популярное
), #_fizika (
Физика
), #_inzhenernye_sistemy (
Инженерные системы
)
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 25-Ноя 13:23
Часовой пояс: UTC + 5
| Автор | Сообщение |
|---|---|
|
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев |
|
 Арки Колизея, купол Пантеона и ... локтевые желоба водяной мельницы в Барбегале? Римская архитектура известна своей элегантностью и изобретательностью. Любопытный артефакт, собранный по частям в подвале музея, показал, как римское проектирование смогло повысить эффективность древнего производственного комплекса, построенного для практической работы, а не просто для впечатления. Комплекс водяных мельниц 2-го века в Барбегале, юг Франции, не являлся возвышающимся памятником, внушающим трепет простым смертным. Но сооружение и не представляло из себя заурядную мельницу. Это была самая грозная концентрация механической силы, которая когда-либо существовала в древнем мире. Массив из 16 водяных колес, способных ежедневно перемалывать около 55 000 фунтов муки (прим. около 25 000 кг).Чтобы такой массив эффективно работал, тысячи лет назад потребовалось тщательное проектирование. А в наши дни, когда комплекс мельниц давно превратился в руины, потребовалась международная группа экспертов в области археологии, геологии и гидродинамики, чтобы собрать воедино ключи к системе деревянных желобов, которые когда-то эффективно направляли воду через комплекс. Ключевым компонентом, обнаруженным учеными, являлся водосточный желоб, имеющий необычную форму и уникальную конструкцию: локтевой желоб.Эффективная инженерияМаксимизация эффективности комплекса водяных мельниц в Барбегале могла бы стать для римлян хитроумной головоломкой, потому что созданная ими система была и так очень продуманной. Серия акведуков доставляла воду из ближайшей реки к вершине холма, на котором был построен мельничный комплекс. Затем вода стекала по водяным колесам, расположенным в два ряда по восемь штук и идущим параллельно вниз по склону. Сами водяные колеса были вставлены в бассейны, высеченные в скале. «Это особенная мельница», — говорит Кес Пасшир. Он является ведущим автором исследования, а также почетным профессором структурной геологии и тектоники в Майнцском университете в Германии. «Это единственный известный нам пример римского многомельничного сооружения. Обычно встречаются только маленькие мельницы».Обычная мельница имеет единственный резервуар. Вода из резервуара течет по каналу к водяному колесу, расположенному ниже по потоку. Глубиной воды в резервуаре легко управлять с помощью плотины и шлюзового затвора. Это означает, что поток воды уже находится под полным контролем до того, как он попадет в канал, а сам канал может быть простым прямым желобом, направляющим воду к колесу.Но в многоярусном комплексе в Барбегале не было единого резервуара. Вместо этого использовались вырезанные ряды бассейнов, выстроенные в линию, идущую вниз по склону. Бассейны служили двум целям: принимать воду, падающую с одного колеса, и одновременно быть источником воды для следующего колеса. По сравнению с одиночным резервуаром, глубину воды в этих бассейнах труднее контролировать. Пасшир и его коллеги считают, что локтевой желоб тщательно продуманной формы — прямой желоб длиной примерно семь футов (прим. около 2 м), загнутый вверх на одном конце, как кончик хоккейной клюшки - был разработан для решения именно этой уникальной задачи.  Реконструкция мельничного комплекса в Барбегале«Такие формы не известны ни в современных, ни в средневековых мельницах» — сообщает Пасшир.Реконструкция мельницыУвы, сами мельницы в Барбегале не дали ученым никакой новой информации. От всего производственного комплекса остался только скелет. Деревянные водяные колеса и другие механизмы давно сгнили, забрав с собой тайну внутренней работы мельниц. Но ключи к разгадке системы остались, потому что богатая минералами вода в этом районе кое-что сохранила: карбонат кальция, давний союзник археологов.  Нынешнее состояние водяных мельниц«Даже несмотря на то, что сама древесина была полностью разрушена, потому что это органический материал, минеральные отложения — по сути, твердые керамические - остались», — говорит Джон Ламбропулос, профессор машиностроения в Рочестерском университете, не участвовавший в исследовании.С годами эти карбонатные отложения (прим. отложения на деталях мельницы, контактировавших с водой) превратились в камнеподобную корку, образовавшуюся в каменных бассейнах и сформированную на деревянных механизмах. Когда в 1930-х годах мельничный комплекс был впервые раскопан, некоторые из этих карбонатных отложений помогли исследователям сделать выводы о внутреннем устройстве, например о размерах и размещении водяных колес. Но многие карбонатные образцы представляли собой не более чем фрагменты, расколотые за прошедшие столетия. К счастью, даже они были спасены — покорно вывезены и доставлены в археологический музей в ближайшем городе Арле.«80 лет эти фрагменты хранились где-то в гигантском подвале музея», — сообщает Пасшир. Несмотря на то, что они были сломаны, карбонатные фрагменты все еще содержали ключ к формам деревянных механизмов, на которых они сформировались. Пасшир и его коллеги очистили и организовали фрагменты. «Мы обнаружили, что некоторые фрагменты, совмещенные вместе, образовывали изогнутую форму. И это явно была часть водосточного желоба».  Фрагменты корки, образовавшийся на двух стыкующихся доскахЧтобы понять, как этот странный желоб вписывался в общую конструкцию комплекса, исследовательская группа изучила структуру карбонатных слоев, предоставляющую информацию о том, как текла вода, а также размеры фрагментов и самого комплекса. Ученые смоделировали различные варианты, рассчитав, как вода могла протекать через мельницу, и пришли к выводу, что локтевой желоб использовался для направления воды из бассейна в основании одного водяного колеса к вершине следующего нижнего водяного колеса. Но с колеблющейся глубиной воды в нескольких бассейнах сооружения простого направления воды было недостаточно — желоба в Барбегале необходимы для регулирования потока. По словам Пасшира, желоба должны быть крутыми, чтобы вода достигала большой скорости при падении из бассейна. Но в то же время они должны быть пологими, чтобы вода падала на колесо под правильным углом.«У вас не может быть крутого и пологого желоба одновременно, поэтому решение — сделайте его изогнутым».Сделайте его изогнутымРезкий падение около того места, где вода выходила из бассейна, обеспечивало ускорение для потока. Затем изгиб в форме локтя регулировал его, вода двигалась почти горизонтально по более длинной части желоба, пока не достигала следующего колеса.  Локтевой желоб быстро ускоряет поток, прежде чем переносить воду к колесу по длинному плоскому участкуЭто был простой и элегантный ответ на сложную дизайнерскую головоломку. По словам Хьюберта Шансона, старшего профессора гидротехники в Квинслендском университете в Австралии, это говорит о том, что древние римляне лучше разбирались в механике жидкостей и гидротехнике, чем иногда предполагают ученые.«[Пасшир и его коллеги] в основном выдвигают идею о том, что римляне на самом деле имели некоторое понимание того, как улучшить свою эффективность в общем», — говорит Шансон. Он просмотрел ранний вариант рукописи о локтевом желобе, но в остальном не участвовал в исследовании.В наши дни открытие локтевого желоба вряд ли окажет большое влияние на текущее управление водными ресурсами — за последние два тысячелетия технологии вышли далеко за рамки мельниц в Барбегале. Но по словам Пасшира, обнаружение утерянных технологий имеет смысл. «[Локтевой желоб] не изменит нашего взгляда на мир, но в археологии могут быть и другие вещи, которые могут помочь нам найти некоторые простые решения наших проблем«, — говорит Пасшир. «Это показывает, что и в древности люди были творческими. У них имелась проблема, и им пришлось найти креативной решение».Дата-центр ITSOFT — размещение и аренда серверов и стоек в двух дата-центрах в Москве. За последние годы UPTIME 100%. Размещение GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов, лицензии связи, SSL-сертификаты, администрирование серверов и поддержка сайтов. =========== Источник: habr.com =========== =========== Автор оригинала: ALICE MCBRIDE ===========Похожие новости:
Блог компании ITSOFT ), #_nauchnopopuljarnoe ( Научно-популярное ), #_fizika ( Физика ), #_inzhenernye_sistemy ( Инженерные системы ) |
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 25-Ноя 13:23
Часовой пояс: UTC + 5