Dynamika tekutin vs mechanika tekutin
Dynamika tekutin a mechanika tekutin jsou dvě velmi důležité oblasti studia fyziky. Tato pole jsou velmi důležitá, pokud jde o předměty jako letecké inženýrství, námořní inženýrství, civilní a vojenské inženýrství a různé další obory. Mechaniku tekutin a dynamiku tekutin lze brát jako zcela nové pole klasické mechaniky, kde pravděpodobnost a termodynamika hrají velmi důležité role. Abychom plně porozuměli aspektům mechaniky tekutin a dynamiky tekutin, musíme mít dobré znalosti v oblasti úspory energie, vektorových polí a dokonce i statistické termodynamiky. V tomto článku se budeme zabývat tím, co jsou mechanika tekutin a dynamika tekutin, jejich základní principy, podobnosti, aplikace a nakonec jejich rozdíly.
Mechanika tekutin
Kapalina je definována jako plyn nebo kapalina. Mechanika tekutin je studium chování kapalin a plynů. Správněji definovanou mechanikou tekutin je studium tekutin a sil na ně. Mechanika tekutin má tři hlavní pole. Jedná se zejména o statiku tekutin, která studuje tekutiny v klidu, kinematiku tekutin, která studuje pohyby tekutin, a dynamiku tekutin, která studuje účinky sil na pohyb tekutin. Ale jak víme, kapaliny a plyny nemají ustálený stav. Vždy dochází k náhodnému pohybu v důsledku tepelného míchání plynů a kapalin. Tepelné míchání plynů je však vyšší než u kapalin. Jedním ze zakladatelů mechaniky tekutin byl Archimedes. Jeho slavný vztlakový princip byl jedním z prvních principů mechaniky tekutin. Později prominentní vědci jako Leonardo da Vinci,Evangelista Torricelli, Isaac Newton, Blaise Pascal, Daniel Bernoulli a významní matematici jako Euler, d'Alembert, Lagrange, Poisson a Laplace významně přispěli ke studiu mechaniky tekutin. Pole viskozity později vyvinuli Poiseuille, Hagen, Navier a Stokes.
Dynamika tekutin
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.
Jaký je rozdíl mezi mechanikou tekutin a dynamikou tekutin?
• Mechanika tekutin studuje kapaliny ve statickém nebo dynamickém stavu.
• Dynamika tekutin je dílčí částí mechaniky tekutin. Studuje pouze účinky sil na pohybující se tekutiny.
