Fluid Dynamics vs Fluid Mechanics
Flödesdynamik och vätskemekanik är två mycket viktiga studier inom fysik. Dessa områden är mycket viktiga när det gäller ämnen som flygteknik, sjöteknik, civil och militär teknik och olika andra områden. Vätskemekanik och vätskedynamik kan ses som ett helt nytt område inom klassisk mekanik där sannolikhet och termodynamik spelar mycket viktiga roller. För att till fullo förstå aspekterna av vätskemekanik och vätskedynamik måste man ha goda kunskaper i energibesparing, vektorfält och till och med statistisk termodynamik. I den här artikeln kommer vi att diskutera vad vätskemekanik och vätskedynamik är, deras grundprinciper, likheter, tillämpningar och slutligen deras skillnader.
Flödesmekanik
En vätska definieras som antingen en gas eller en vätska. Vätskemekanik är studiet av beteendet hos vätskor och gaser. Mer korrekt definierad vätskemekanik är studiet av vätskor och krafter på dem. Vätskemekanik har tre huvudområden. De är nämligen vätskestatik som studerar vätskorna i vila, vätskekinematik som studerar vätskors rörelser och vätskedynamik som studerar effekterna av krafter på vätskerörelser. Men som vi vet har vätskor och gaser inte ett stabilt tillstånd. Det finns alltid en slumpmässig rörelse på grund av termisk omrörning av gaser och vätskor. Den termiska omrörningen av gaser är emellertid högre än för vätskor. En av vätskemekanikens grundare var Arkimedes. Hans berömda flytkraftsprincip var en av de allra första principerna inom vätskemekanik. Senare gjorde framstående vetenskapsmän som Leonardo da Vinci, Evangelista Torricelli, Isaac Newton, Blaise Pascal, Daniel Bernoulli och framstående matematiker som Euler, d'Alembert, Lagrange, Poisson och Laplace betydande bidrag till studiet av vätskemekanik. Viskositetsfältet utvecklades senare av Poiseuille, Hagen, Navier och Stokes.
Fluid Dynamics
Flödesdynamik är ett underområde inom vätskemekanik. Vätskedynamik studerar effekten av krafter på vätskerörelse. Mest anmärkningsvärda ekvationer inom vätskedynamik är Bernoullis ekvation, som föreslogs av Daniel Bernoulli. Den definieras för en inkompressibel, oskylbar vätska på ett jämnt och icke-turbulent flöde. För en sådan vätska är summan av det hydrostatiska trycket, den kinetiska energin per volymenhet och den potentiella energin per volymenhet konstant. Detta kan appliceras på vilken godtycklig flödeslinje som helst i vätskan. Men vätskor i verkligheten följer inte denna ekvation eftersom de är komprimerbara och viskösa. Andra viktiga ekvationer för vätskedynamik är Navier-Stokes ekvationer och Reynolds transportsats. Dessa är i grunden masskonservering, energibesparing och momentumkonservering i olika former. En viktig aspekt av vätskedynamik är aerodynamik. Flygplan använder Bernoullis sats för att skapa en tryckskillnad mellan upp- och nedsidan av vingarna. Detta gör flygningen möjlig. Hydrodynamik spelar också en viktig roll i det dagliga livet.
Vad är skillnaden mellan Fluid Mechanics och Fluid Dynamics?
• Vätskemekanik studerar vätskor i antingen statiskt eller dynamiskt tillstånd.
• Vätskedynamik är en underavdelning av vätskemekanik. Den studerar bara effekterna av krafter på rörliga vätskor.
