Dinamika fluida protiv mehanike fluida
Dinamika fluida i mehanika fluida dva su vrlo važna polja studija u fizici. Ova područja su vrlo važna kada su u pitanju predmeti kao što su zrakoplovno inženjerstvo, nautičko inženjerstvo, civilno i vojno inženjerstvo i razna druga polja. Mehanika fluida i dinamika fluida mogu se uzeti kao potpuno novo područje klasične mehanike gdje vjerojatnost i termodinamika igraju vrlo važnu ulogu. Da bi se u potpunosti razumjeli aspekti mehanike fluida i dinamike fluida, potrebno je dobro poznavati očuvanje energije, vektorska polja, pa čak i statističku termodinamiku. U ovom ćemo članku raspravljati o tome što su mehanika fluida i dinamika fluida, njihova osnovna načela, sličnosti, primjene i konačno njihove razlike.
Mehanika fluida
Fluid se definira ili kao plin ili kao tekućina. Mehanika fluida proučava ponašanje tekućina i plinova. Ispravnije definirana mehanika fluida je proučavanje fluida i sila na njih. Mehanika fluida ima tri glavna polja. To su statika fluida koja proučava fluide u mirovanju, kinematika fluida koja proučava kretanje fluida i dinamika fluida koja proučava učinke sila na gibanje fluida. Ali kao što znamo, tekućine i plinovi nemaju stabilno stanje. Uvijek postoji nasumično gibanje zbog toplinske agitacije plinova i tekućina. Međutim, toplinska agitacija plinova veća je nego kod tekućina. Jedan od utemeljitelja mehanike fluida bio je Arhimed. Njegov slavni princip uzgona bio je jedan od prvih principa u mehanici fluida. Kasnije su istaknuti znanstvenici kao što su Leonardo da Vinci, Evangelista Torricelli, Isaac Newton, Blaise Pascal, Daniel Bernoulli i istaknuti matematičari poput Eulera, d’Alemberta, Lagrangea, Poissona i Laplacea dali značajan doprinos proučavanju mehanike fluida. Polje viskoznosti kasnije su razvili Poiseuille, Hagen, Navier i Stokes.
Dinamika fluida
Dinamika fluida je potpodručje mehanike fluida. Dinamika fluida proučava učinak sila na gibanje fluida. Najznačajnije jednadžbe u dinamici fluida su Bernoullijeva jednadžba, koju je predložio Daniel Bernoulli. Definiran je za nestlačivu, neviskodnu tekućinu u ravnomjernom i neturbulentnom strujanju. Za takvu tekućinu, zbroj hidrostatskog tlaka, kinetičke energije po jedinici volumena i potencijalne energije po jedinici volumena je konstanta. Ovo se može primijeniti na bilo koju proizvoljnu liniju protoka u tekućini. Međutim, tekućine u stvarnosti ne podliježu ovoj jednadžbi jer su stlačive i viskozne. Ostale važne jednadžbe dinamike fluida su Navier-Stokesove jednadžbe i Reynoldsov teorem o transportu. To su u osnovi očuvanje mase, očuvanje energije i očuvanje momenta u različitim oblicima. Važan aspekt dinamike fluida je aerodinamika. Avioni koriste Bernoullijev teorem za stvaranje razlike tlaka između gornje i donje strane krila. To čini letenje mogućim. Hidrodinamika također igra važnu ulogu u svakodnevnom životu.
Koja je razlika između mehanike fluida i dinamike fluida?
• Mehanika fluida proučava fluide u statičkom ili dinamičkom stanju.
• Dinamika fluida je pododjeljak mehanike fluida. Proučava samo učinke sila na pokretne tekućine.
