Diferența dintre dinamica fluidelor și mecanica fluidelor

Fluid Dynamics vs. Mecanica Fluidelor

Dinamica fluidelor și mecanica fluidelor sunt două domenii foarte importante de studiu în fizică. Aceste domenii sunt foarte importante atunci când vine vorba de subiecte precum ingineria aeronautică, ingineria nautică, ingineria civilă și militară și diverse alte domenii. Mecanica fluidelor și dinamica fluidelor pot fi luate ca un întreg nou domeniu al mecanicii clasice în care probabilitatea și termodinamica joacă roluri foarte importante. Pentru a înțelege pe deplin aspectele legate de mecanica fluidelor și dinamica fluidelor, trebuie să avem o bună cunoaștere în domeniul conservării energiei, câmpurilor vectoriale și chiar termodinamicii statistice. În acest articol, vom discuta despre mecanica fluidelor și dinamica fluidelor, principiile lor fondatoare, asemănările, aplicațiile și, în final, diferențele dintre ele.

Mecanica fluidelor

Un fluid este definit ca fie un gaz, fie un lichid. Mecanica fluidelor este studiul comportamentului lichidelor și gazelor. Mecanica fluidelor mai bine definită este studiul lichidelor și forțelor asupra lor. Mecanica fluidelor are trei domenii principale. Ele sunt statice fluide care studiază fluidele în stare de repaus, kinematică fluidă care studiază mișcările de fluide și dinamica fluidelor care studiază efectele forțelor asupra mișcării fluide. Dar, după cum știm, lichidele și gazele nu au o stare de echilibru. Există întotdeauna o mișcare aleatorie datorită agitării termice a gazelor și a lichidelor. Cu toate acestea, agitarea termică a gazelor este mai mare decât cea a lichidelor. Unul dintre părinții fondatori ai mecanicii fluidelor a fost Archimedes. Principalul său principiu de flotabilitate a fost unul dintre primele principii în mecanica fluidelor. Ulterior, 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 contribuit semnificativ la studiul mecanicii fluidelor. Câmpul de viscozitate a fost dezvoltat mai târziu de Poiseuille, Hagen, Navier și Stokes.

Dinamica fluidelor

Dinamica fluidelor este un domeniu subiectiv al mecanicii fluidelor. Dinamica fluidelor studiază efectul forțelor asupra mișcării fluidelor. Ecuațiile cele mai notabile din dinamica fluidelor sunt ecuația lui Bernoulli, propusă de Daniel Bernoulli. Acesta este definit pentru un fluid incompresibil, invizibil pe un flux constant și ne-turbulent. Pentru un astfel de fluid, însumarea presiunii hidrostatice, energia cinetică per unitate de volum și energia potențială per unitate de volum este o constantă. Acest lucru poate fi aplicat oricărei linii arbitrare de curgere în fluid. Cu toate acestea, fluidele reale 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, în principiu, conservarea în masă, conservarea energiei și conservarea impulsului sub diferite forme. Un aspect important al dinamicii fluidelor este aerodinamica. Avioanele utilizează teorema Bernoulli pentru a crea o diferență de presiune între partea superioară și cea inferioară a aripilor. Acest lucru face ca zborul posibil. Hidrodinamica joacă, de asemenea, un rol important în viața de zi cu zi.