Razlika med dinamiko tekočin in mehaniko tekočin

Dinamika tekočin proti mehaniki tekočin

Dinamika tekočin in mehanika tekočin sta dve zelo pomembni področji študija fizike. Ta področja so zelo pomembna, kadar gre za predmete, kot so letalski inženiring, navtično inženirstvo, civilno in vojaško inženirstvo ter različna druga področja. Mehaniko tekočin in dinamiko tekočin lahko jemljemo kot povsem novo področje klasične mehanike, kjer verjetnost in termodinamika igrata zelo pomembno vlogo. Za popolno razumevanje vidikov mehanike tekočin in dinamike fluidov je treba dobro poznati varčevanje z energijo, vektorska polja in celo statistično termodinamiko. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj so mehanika tekočin in dinamika tekočin, njihovi temeljni principi, podobnosti, aplikacije in na koncu njihove razlike.

Mehanika tekočin

Tekočina je opredeljena kot plin ali tekočina. Mehanika tekočin je študij obnašanja tekočin in plinov. Pravilno definirana mehanika tekočin je preučevanje tekočin in sil na njih. Mehanika tekočin ima tri glavna področja. Gre namreč za statiko tekočin, ki preučuje tekočine v mirovanju, kinematiko tekočin, ki proučuje gibanje tekočin, in dinamiko tekočine, ki proučuje učinke sil na gibanje tekočine. Toda kot vemo, tekočine in plini nimajo ravnovesja. Vedno obstaja naključno gibanje zaradi toplotnega vznemirjanja plinov in tekočin. Vendar je toplotna agitacija plinov večja kot pri tekočinah. Eden od ustanoviteljev očetov mehanike tekočin je bil Arhimed. Njegovo znamenito načelo plovnosti je bilo eno prvih načel v mehaniki tekočin. Kasneje so ugledni znanstveniki, kot so Leonardo da Vinci, Evangelista Torricelli, Isaac Newton, Blaise Pascal, Daniel Bernoulli in ugledni matematiki, kot so Euler, d'Alembert, Lagrange, Poisson in Laplace, pomembno prispevali k preučevanju mehanike tekočin. Polje viskoznosti so pozneje razvili Poiseuille, Hagen, Navier in Stokes.

Dinamika tekočin

Dinamika tekočin je pod polje mehanike tekočin. Dinamika tekočin proučuje vpliv sil na gibanje tekočine. Najbolj opazne enačbe v dinamiki tekočin so Bernoullijeva enačba, ki jo je predlagal Daniel Bernoulli. Določen je za netesno nevidno tekočino v neprekinjenem in neburkanem toku. Za takšno tekočino je seštevanje hidrostatskega tlaka, kinetične energije na enoto prostornine in potencialne energije na enoto prostornine konstantno. To je mogoče uporabiti za poljubno poljubno črto toka v tekočini. Vendar tekočine resnično ne upoštevajo te enačbe, saj so stisljive in viskozne. Druga pomembna enačba dinamike tekočin sta Navier-Stokessova enačba in Reynoldsov transportni izrek. To so v bistvu množično ohranjanje energije, ohranjanje energije in zagon v različnih oblikah. Pomemben vidik dinamike tekočin je aerodinamika. Letala uporabljajo izrek Bernoulli za ustvarjanje razlike tlakov med zgornjo in spodnjo stranjo kril. To omogoča letenje. Hidrodinamika igra tudi pomembno vlogo v vsakodnevnem življenju.