Разлика между динамиката на течностите и механиката на течностите

Динамика на флуидите срещу Механиката на течностите

Динамиката на течностите и механиката на течностите са две много важни области на изучаване на физиката. Тези полета са много важни, когато става въпрос за теми като авиационно инженерство, морски инженеринг, гражданско и военно инженерство и различни други области. Механиката на течностите и динамиката на флуидите могат да се приемат като съвсем ново поле на класическата механика, където вероятността и термодинамиката играят много важни роли. За да разберем напълно аспектите на механиката на флуидите и динамиката на флуидите, човек трябва да има добри познания в енергоспестяването, векторните полета и дори статистическата термодинамика. В тази статия ще обсъдим какво са механиката на течността и динамиката на флуидите, техните основополагащи принципи, прилики, приложения и накрая техните разлики.

Механика на флуидите

Течността се определя като газ или течност. Механиката на течностите е изследване на поведението на течности и газове. По-правилно дефинираната механика на течностите е изучаването на течности и сили върху тях. Механиката на течностите има три основни полета. Те са именно статична течност, която изучава флуидите в покой, кинематика на флуидите, която изучава движенията на флуидите, и динамика на течността, която изучава ефектите на силите върху движението на течността. Но както знаем, течностите и газовете нямат стабилно състояние. Винаги има произволно движение поради топлинното разбъркване на газове и течности. Въпреки това, термичната възбуда на газовете е по-висока от тази на течностите. Един от основателите на механиката на течностите бил Архимед. Неговият известен принцип на плаваемост беше един от първите принципи в механиката на течността. По-късно изтъкнати учени като Леонардо да Винчи, Евангелиста Торичели, Исаак Нютон, Блез Паскал, Даниел Бернули и изтъкнати математици като Ойлер, д'Аламберт, Лагранж, Поасон и Лаплас дават значителен принос в изучаването на механиката на течностите. По-късно полето на вискозитет е разработено от Poiseuille, Hagen, Navier и Stokes.

Динамика на течностите

Динамиката на флуидите е подполе на механиката на течностите. Динамиката на течността изучава влиянието на силите върху движението на течността. Най-забележимите уравнения в динамиката на флуидите са уравнението на Бернули, което беше предложено от Даниел Бернули. Определя се за несгъваема, невидима течност при постоянен и не турбулентен поток. За такава течност сумирането на хидростатичното налягане, кинетичната енергия на единица обем и потенциалната енергия на единица обем е константа. Това може да се приложи към всяка произволна линия на потока във флуида. Обаче течностите в действителност не се подчиняват на това уравнение, тъй като са сгъваеми и вискозни. Други важни уравнения на динамиката на флуидите са уравненията на Навиер-Стокс и теоремата за транспорт на Рейнолдс. Това са основно масово запазване, енергоспестяване и запазване на инерцията в различни форми. Важен аспект на динамиката на флуидите е аеродинамиката. Самолетите използват теоремата на Бернули, за да създадат разлика в налягането между горната и долната страна на крилата. Това прави летенето възможно. Хидродинамиката също играе важна роля в ежедневния живот.