Atšķirība starp šķidruma dinamiku un šķidruma mehāniku

Fluid Dynamics vs Fluid Mechanics

Šķidruma dinamika un šķidruma mehānika ir divas ļoti svarīgas fizikas studiju jomas. Šīs jomas ir ļoti svarīgas, ja runa ir par tādām tēmām kā aeronautika, kuģniecība, civilā un militārā inženierija un dažādas citas jomas. Šķidruma mehāniku un šķidruma dinamiku var uzskatīt par pilnīgi jaunu klasiskās mehānikas lauku, kurā varbūtībai un termodinamikai ir ļoti liela loma. Lai pilnībā izprastu šķidruma mehānikas un šķidruma dinamikas aspektus, jābūt labām zināšanām enerģijas saglabāšanā, vektora laukos un pat statistiskajā termodinamikā. Šajā rakstā mēs apspriedīsimies, kas ir šķidruma mehānika un šķidruma dinamika, to dibināšanas principi, līdzības, pielietojumi un visbeidzot to atšķirības.

Šķidruma mehānika

Šķidrumu definē kā gāzi vai šķidrumu. Šķidruma mehānika ir šķidrumu un gāzu izturēšanās izpēte. Pareizāk noteikta šķidruma mehānika ir šķidrumu un tiem pakļauto spēku izpēte. Šķidruma mehānikai ir trīs galvenie lauki. Proti, tie ir šķidruma statika, kas pēta šķidrumus miera stāvoklī, šķidruma kinemātika, kas pēta šķidrumu kustības, un šķidruma dinamika, kas pēta spēku ietekmi uz šķidruma kustību. Bet kā mēs zinām, šķidrumiem un gāzēm nav vienmērīga stāvokļa. Gāzu un šķidrumu termiskās uzbudināšanas dēļ vienmēr notiek nejauša kustība. Tomēr gāzu termiskā uzbudināšanās ir augstāka nekā šķidrumu. Viens no šķidrmehānikas pamatlicējiem bija Arhimēds. Viņa slavenais peldspējas princips bija viens no pirmajiem šķidruma mehānikas principiem. Vēlāk tādi ievērojami zinātnieki kā Leonardo da Vinči, Evangelista Torricelli, Īzaks Ņūtons, Blēzs Paskāls, Daniels Bernoulli un tādi prominenti matemātiķi kā Eulers, d'Alemberts, Lagranža, Puisone un Laplasa deva ievērojamu ieguldījumu šķidruma mehānikas izpētē. Viskozitātes lauku vēlāk izstrādāja Poiseuille, Hagen, Navier un Stokes.

Šķidruma dinamika

Šķidruma dinamika ir šķidruma mehānikas apakšlauks. Šķidruma dinamika pēta spēku ietekmi uz šķidruma kustību. Visievērojamākie vienādojumi šķidruma dinamikā ir Bernelija vienādojums, kuru ierosināja Daniels Bernoulli. Tas ir noteikts nesaspiežamam, neredzamam šķidrumam ar vienmērīgu un ne-turbulentu plūsmu. Šādam šķidrumam hidrostatiskā spiediena, kinētiskās enerģijas uz tilpuma vienību un potenciālās enerģijas uz tilpuma vienību summa ir konstante. To var pielietot jebkurai patvaļīgai plūsmas līnijai šķidrumā. Tomēr šķidrumi faktiski nepakļaujas šim vienādojumam, jo ​​tie ir saspiežami un viskozi. Citi svarīgi šķidruma dinamikas vienādojumi ir Navjē-Stoksa vienādojumi un Reinoldsa transporta teorēma. Tās galvenokārt ir masu saglabāšana, enerģijas taupīšana un impulsu saglabāšana dažādās formās. Svarīgs šķidruma dinamikas aspekts ir aerodinamika. Lidmašīnās tiek izmantota Berululu teorēma, lai radītu spiediena starpību starp spārnu augšpusi un leju. Tas padara iespējamu lidošanu. Hidrodinamikai ir arī liela nozīme ikdienas dzīvē.