Rozdiel medzi dynamikou tekutín a mechanikou tekutín

Dynamika tekutín vs mechanika tekutín

Dynamika tekutín a mechanika tekutín sú dve veľmi dôležité oblasti štúdia fyziky. Tieto oblasti sú veľmi dôležité, pokiaľ ide o predmety, ako je letecké inžinierstvo, námorné inžinierstvo, civilné a vojenské inžinierstvo a rôzne ďalšie oblasti. Mechanika tekutín a dynamika tekutín sa môžu brať ako úplne nové pole klasickej mechaniky, kde pravdepodobnosť a termodynamika hrajú veľmi dôležitú úlohu. Aby bolo možné úplne porozumieť aspektom mechaniky tekutín a dynamiky tekutín, musí mať dobré znalosti v oblasti úspory energie, vektorových polí a dokonca aj štatistickej termodynamiky. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo sú mechaniky tekutín a dynamika tekutín, ich základné princípy, podobnosti, aplikácie a nakoniec ich rozdiely..

Mechanika tekutín

Kvapalina je definovaná ako plyn alebo kvapalina. Mechanika tekutín je štúdium chovania tekutín a plynov. Správnejšie definovanou mechanikou tekutín je štúdium tekutín a síl na ne. Mechanika tekutín má tri hlavné oblasti. Ide najmä o statiku tekutín, ktorá študuje tekutiny v pokoji, kinematiku tekutín, ktorá študuje pohyby tekutín, a dynamiku tekutín, ktorá študuje účinky síl na pohyb tekutiny. Ale ako vieme, kvapaliny a plyny nemajú ustálený stav. Vždy dochádza k náhodnému pohybu v dôsledku tepelného miešania plynov a tekutín. Tepelné miešanie plynov je však vyššie ako premiešavanie tekutín. Jedným zo zakladateľov mechaniky tekutín bol Archimedes. Jeho slávny princíp vztlaku bol jedným z prvých princípov mechaniky tekutín. Neskôr významní vedci ako Leonardo da Vinci, Evangelista Torricelli, Isaac Newton, Blaise Pascal, Daniel Bernoulli a prominentní matematici ako Euler, d'Alembert, Lagrange, Poisson a Laplace významne prispeli k štúdiu mechaniky tekutín. Pole viskozity neskôr vyvinuli Poiseuille, Hagen, Navier a Stokes.

Dynamika tekutín

Dynamika tekutín je čiastkové pole mechaniky tekutín. Dynamika tekutín študuje vplyv síl na pohyb tekutiny. Najvýznamnejšie rovnice v dynamike tekutín sú Bernoulliho rovnica, ktorú navrhol Daniel Bernoulli. Je určený pre nestlačiteľnú, neviditeľnú tekutinu pri stálom a turbulentnom prúde. Pre takúto tekutinu je súčet hydrostatického tlaku, kinetickej energie na jednotku objemu a potenciálnej energie na jednotku objemu konštantný. Toto môže byť aplikované na ľubovoľnú líniu toku v tekutine. Tekutiny v skutočnosti však túto rovnicu nedodržiavajú, pretože sú stlačiteľné a viskózne. Ďalšími dôležitými rovnicami dynamiky tekutín sú Navier-Stokesove rovnice a Reynoldsova transportná veta. Ide v podstate o hromadné zachovanie, šetrenie energie a zachovanie hybnosti v rôznych formách. Dôležitým aspektom dynamiky tekutín je aerodynamika. Lietadlá používajú Bernoulliho vetu na vytvorenie tlakového rozdielu medzi hornými a dolnými krídlami. To umožňuje lietanie. Hydrodynamika tiež hrá dôležitú úlohu v každodennom živote.