Dinamica fluidelor vs mecanica fluidelor
Dinamica fluidelor și mecanica fluidelor sunt două domenii foarte importante de studii în fizică. Aceste domenii sunt foarte importante atunci când vine vorba de subiecte precum inginerie aeronautică, inginerie nautică, inginerie civilă și militară și diverse alte domenii. Mecanica fluidelor și dinamica fluidelor pot fi luate ca un domeniu complet nou al mecanicii clasice, unde probabilitatea și termodinamica joacă roluri foarte importante. Pentru a înțelege pe deplin aspectele mecanicii fluidelor și dinamicii fluidelor, trebuie să aveți cunoștințe bune în conservarea energiei, câmpuri vectoriale și chiar termodinamică statistică. În acest articol, vom discuta ce sunt mecanica fluidelor și dinamica fluidelor, principiile lor fundamentale, asemănările, aplicațiile și, în final, diferențele lor.
Mecanica fluidelor
Un fluid este definit fie ca gaz, fie ca lichid. Mecanica fluidelor este studiul comportării lichidelor și gazelor. Mecanica fluidelor definită mai corect este studiul fluidelor și al forțelor asupra acestora. Mecanica fluidelor are trei domenii principale. Acestea sunt și anume statica fluidelor care studiază fluidele în repaus, cinematica fluidelor care studiază mișcările fluidelor și dinamica fluidelor care studiază efectele forțelor asupra mișcării fluidelor. Dar după cum știm, lichidele și gazele nu au o stare de echilibru. Există întotdeauna o mișcare aleatorie din cauza agitației termice a gazelor și lichidelor. Totuși, agitația termică a gazelor este mai mare decât cea a lichidelor. Unul dintre părinții fondatori ai mecanicii fluidelor a fost Arhimede. Faimosul său principiu de flotabilitate a fost unul dintre primele principii în mecanica fluidelor. Mai târziu, oameni de știință proeminenți precum Leonardo da Vinci, Evangelista Torricelli, Isaac Newton, Blaise Pascal, Daniel Bernoulli și matematicieni proeminenți precum Euler, d’Alembert, Lagrange, Poisson și Laplace au adus o contribuție semnificativă la studiul mecanicii fluidelor. Domeniul vâscozității a fost dezvoltat ulterior de Poiseuille, Hagen, Navier și Stokes.
Dinamica fluidelor
Dinamica fluidelor este un subdomeniu al mecanicii fluidelor. Dinamica fluidelor studiază efectul forțelor asupra mișcării fluidelor. Cele mai notabile ecuații din dinamica fluidelor sunt ecuația lui Bernoulli, care a fost propusă de Daniel Bernoulli. Este definit pentru un fluid incompresibil, invizibil, pe un flux constant și neturbulent. Pentru un astfel de fluid, însumarea presiunii hidrostatice, a energiei cinetice pe unitatea de volum și a energiei potențiale pe unitatea de volum este o constantă. Acest lucru poate fi aplicat oricărei linii arbitrare de curgere a fluidului. Cu toate acestea, fluidele în realitate nu se supun acestei ecuații, deoarece sunt compresibile și vâscoase. Alte ecuații importante ale dinamicii fluidelor sunt ecuațiile Navier-Stokes și teorema transportului Reynolds. Acestea sunt practic conservarea masei, conservarea energiei și conservarea impulsului în diferite forme. Un aspect important al dinamicii fluidelor este aerodinamica. Avioanele folosesc teorema Bernoulli pentru a crea o diferență de presiune între sus și jos ale aripilor. Acest lucru face posibil zborul. Hidrodinamica joacă, de asemenea, un rol important în viața de zi cu zi.
Care este diferența dintre mecanica fluidelor și dinamica fluidelor?
• Mecanica fluidelor studiază fluidele în stare statică sau dinamică.
• Dinamica fluidelor este o subsecțiune a mecanicii fluidelor. Studiază doar efectele forțelor asupra fluidelor în mișcare.
