Dynamika tekutín vs Mechanika tekutín
Dynamika tekutín a mechanika tekutín sú dva veľmi dôležité študijné obory fyziky. Tieto oblasti sú veľmi dôležité, pokiaľ ide o predmety ako letecké inžinierstvo, námorné inžinierstvo, civilné a vojenské inžinierstvo a rôzne ďalšie oblasti. Mechaniku tekutín a dynamiku tekutín možno považovať za úplne nové pole klasickej mechaniky, kde pravdepodobnosť a termodynamika zohrávajú veľmi dôležité úlohy. Aby bolo možné úplne pochopiť aspekty mechaniky tekutín a dynamiky tekutín, musí mať človek dobré znalosti v oblasti úspory energie, vektorových polí a dokonca aj štatistickej termodynamiky. V tomto článku sa budeme zaoberať tým, čo sú mechanika 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 správania kvapalín a plynov. Správnejšie definovanou mechanikou tekutín je štúdium tekutín a síl na ne. Mechanika tekutín má tri hlavné polia. Jedná sa najmä o statiku tekutín, ktorá študuje tekutiny v pokoji, kinematiku tekutín, ktorá študuje pohyby tekutín, a dynamiku tekutín, ktorá skúma účinky síl na pohyb tekutín. Ale ako vieme, kvapaliny a plyny nemajú ustálený stav. V dôsledku tepelného miešania plynov a kvapalín vždy dôjde k náhodnému pohybu. Tepelné miešanie plynov je však vyššie ako v prípade kvapalín. Jedným zo zakladateľov mechaniky tekutín bol Archimedes. Jeho slávny princíp vztlaku bol jedným z úplne prvých princípov v mechanike tekutín. Neskôr významní vedci ako Leonardo da Vinci,Evangelista Torricelli, Isaac Newton, Blaise Pascal, Daniel Bernoulli a významní 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
Fluid dynamics is a sub field of fluid mechanics. Fluid dynamics studies the effect of forces on fluid motion. Most notable equations in fluid dynamics are Bernoulli’s equation, which was proposed by Daniel Bernoulli. It is defined for an incompressible, inviscid fluid on a steady and non-turbulent flow. For such a fluid, the summation of the hydrostatic pressure, the kinetic energy per unit volume and the potential energy per unit volume is a constant. This can be applied to any arbitrary line of flow in the fluid. However, fluids in real don’t obey this equation since they are compressible and viscous. Other important equations of fluid dynamics are Navier-Stokes equations and Reynolds transport theorem. These are basically mass conservation, energy conservation and momentum conservation in different forms. An important aspect of fluid dynamics is aerodynamics. Airplanes use the Bernoulli theorem to create a pressure difference between upside and downside of the wings. This makes the flying possible. Hydrodynamics also plays an important part in day to day life.
Aký je rozdiel medzi mechanikou tekutín a dynamikou tekutín?
• Mechanika tekutín študuje kvapaliny buď v statickom alebo dynamickom stave.
• Dynamika tekutín je čiastkovou časťou mechaniky tekutín. Študuje iba účinky síl na pohybujúce sa kvapaliny.
